JP5088771B2 - Methods and instruments for rehabilitation and training - Google Patents

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Description

関連出願Related applications

本願は、2004年2月5日に出願された米国仮特許出願第60/542,022号、2004年4月29日に出願された米国仮特許出願第60/566,078号、2004年4月29日に出願された米国仮特許出願第60/566,079号、2004年8月25日に出願された米国仮特許出願第60/604,615号、2004年12月7日に出願された米国仮特許出願第60/633,428号、2004年12月7日に出願された米国仮特許出願第60/633,429号、及び、2004年12月7日に出願された米国仮特許出願第60/633,442号の米国特許法第119条(e)に基づく利益を主張するものである。これら出願の開示内容は、参照により本願に組み込まれるものである。   This application is filed with US Provisional Patent Application No. 60 / 542,022 filed on February 5, 2004, US Provisional Patent Application No. 60 / 566,078 filed on April 29, 2004, April 29, 2004. U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 566,079, U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 604,615 filed on Aug. 25, 2004, U.S. Provisional Patent Application No. 60/60 filed on Dec. 7, 2004. No. 633,428, U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 633,429, filed Dec. 7, 2004, and U.S. Provisional Patent Application No. 119, filed Dec. 7, 2004, U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 633,442. Claims a profit under Article (e). The disclosures of these applications are incorporated herein by reference.

本願はまた、本願と同日に同一の出願人によって出願される次の表題のPCT出願に関連する。「歩行リハビリテーションの方法及び器械」“Gait Rehabilitation Methods and Apparatuses”、「音楽リハビリテーション」“Rehabilitation with Music”、「神経筋刺激」“Neuromuscular Stimulation”、「微細運動制御リハビリテーション」“Fine Motor Control Rehabilitation”、「リハビリテーション訓練並びにトレーニングのための方法及び器械」“Method and Apparatus for Rehabilitation Exercise and Training”、「リハビリテーション並びにトレーニングのための方法及び器械」“Method and Apparatus for Rehabilitation and Training”、 「リハビリテーション並びにトレーニングのための方法及び器械」。また、それぞれ代理人事件番号414/04319、414/04396、414/04400、414/04401、414/04388、414/04213、414/04405をもつ。これら全ての出願の開示内容は、参照により本願に組み込まれるものである。   This application also relates to the following title PCT application filed by the same applicant on the same day as this application. “Gait Rehabilitation Methods and Apparatuses”, “Music Rehabilitation”, “Rehabilitation with Music”, “Neuromuscular Stimulation”, “Fine Motor Control Rehabilitation”, “Fine Motor Control Rehabilitation”, “ “Method and Apparatus for Rehabilitation Training and Training” “Method and Apparatus for Rehabilitation Exercise and Training”, “Method and Apparatus for Rehabilitation and Training” “Method and Apparatus for Rehabilitation and Training”, “For Rehabilitation and Training” Methods and instruments ". Also, they have agent case numbers 414/04319, 414/04396, 414/04400, 414/04401, 414/04388, 414/04213, and 414/04405, respectively. The disclosures of all these applications are incorporated herein by reference.

本発明は、理学リハビリテーション及び/又はトレーニング等の、身体のマニピュレーションに関するものである。   The present invention relates to physical manipulation such as physical rehabilitation and / or training.

事故や脳卒中の後で、それによって損傷を受けた身体機能の一部または全てを取り戻すために、しばしば長期のリハビリテーション過程が必要となる。そのようなリハビリテーションは、次の2つの要素の一方または両方からなる。一つは、理学リハビリテーションであり、損傷した若しくは使用されていない筋肉、神経、あるいは関節の機能を(可能な範囲で)完全に回復させるものである。もう一つは、認知リハビリテーションであり、身体を制御するための認知能力を回復させるものである。身体や脳への損傷により、変化した機能(例えば、片足が短くなった場合)や新たな機能(例えば、義肢を使用する場合)ついて患者がトレーニングを要する場合もある。   After an accident or stroke, a long-term rehabilitation process is often required to restore some or all of the physical functions damaged thereby. Such rehabilitation consists of one or both of the following two elements. One is physical rehabilitation, which fully restores (as far as possible) the function of damaged, unused muscles, nerves, or joints. The other is cognitive rehabilitation, which restores cognitive ability to control the body. Due to damage to the body or brain, the patient may require training for altered functions (eg, when one leg is shortened) or new functions (eg, when using a prosthetic limb).

理学療法は、現在は主に、一定の訓練を行う患者を観察・指導する理学療法士の個別の対応によって提供されている。そのため、リハビリテーションの費用は高く、患者が治療施設から退院した後のコンプライアンスは比較的に低い。   Physiotherapy is currently provided primarily by the individual response of a physiotherapist who observes and directs patients undergoing certain training. As a result, the cost of rehabilitation is high and the compliance after the patient is discharged from the treatment facility is relatively low.

家庭用の理学療法装置が幾つか知られており、例えば「Backlife」という脊柱のCPM(Continuous Passive Motion;持続的他動運動)を提供する製品がある。   Several home physiotherapy devices are known, for example, “Backlife”, a product that provides CPM (Continuous Passive Motion) of the spine.

米国特許第5,836,304号(その開示内容は参照により本願に組み込まれる)には、遠隔地の療法士による認知リハビリテーションが記載されている。   US Pat. No. 5,836,304 (the disclosure of which is incorporated herein by reference) describes cognitive rehabilitation by a remote therapist.

米国特許第5,466,213号(その開示内容は参照により本願に組み込まれる)には、ロボットアームを使用したリハビリテーション・システムが記載されている。   US Pat. No. 5,466,213 (the disclosure of which is incorporated herein by reference) describes a rehabilitation system using a robotic arm.

「リハビリテーション研究開発誌」、第37巻、第6号、2000年11月/12月号(Journal of Rehabilitation Research and Development, Vol. 37 No. 6, November/December 2000)に掲載の論文「リハビリテーション治療用ロボットの開発:パロアルトVA/スタンフォードの経験」(Charles G. Burgar, MD; Peter S. Lum, PhD; Peggy C. Shor, OTR; H.F. Machiel Van der Loos, PhD, "Development of robots for rehabilitation therapy: The Palo Alto VA/Stanford experience")(その開示内容は参照により本願に組み込まれる)には、リハビリテーション治療用ロボットの使用が記載されている。   “Rehabilitation Research and Development,” Vol. 37, No. 6, November / December 2000 (Journal of Rehabilitation Research and Development, Vol. 37 No. 6, November / December 2000) Development of robots for rehabilitation therapy: “Development of robots for rehabilitation therapy” (Charles G. Burgar, MD; Peter S. Lum, PhD; Peggy C. Shor, OTR; HF Machiel Van der Loos, PhD, The Palo Alto VA / Stanford experience "(the disclosure of which is incorporated herein by reference) describes the use of rehabilitation robots.

本発明の一部の実施形態の幅広い態様は、多様な状況(時間的、精神的、認知的、運動的、その他の状況を含む)に適応するリハビリテーション方法及び器械に関するものである。   A broad aspect of some embodiments of the present invention relates to rehabilitation methods and instruments adapted to a variety of situations, including temporal, mental, cognitive, motor and other situations.

本発明の一部の実施形態の態様は、患者が自ら運動する(又は運動しようとする)間に、一つ以上の後押し、補助、合図、応答、及び/又は抵抗する力を装置に加えることにより、患者が正しい空間軌道(spatial trajectory)で運動するように誘導するリハビリテーション器械に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、力はアクチュエータ(関節ロボットアームや球関節レバー等)によって加えられる。一部の実施形態において、加えられる力は、患者の運動を妨げ、及び/又は誘導する力場(任意選択で、連続的な力場)として振る舞う。空間軌道の代わりに、又はこれに加えて、向きの軌道及び/又は速度軌道が、誘導され、支援され、及び/又は測定される。   An aspect of some embodiments of the invention applies one or more boosting, assisting, cueing, responding, and / or resisting forces to the device while the patient exercises (or intends to exercise). Relates to a rehabilitation instrument that guides the patient to move in the correct spatial trajectory. In an exemplary embodiment of the invention, the force is applied by an actuator (such as a joint robot arm or ball joint lever). In some embodiments, the applied force behaves as a force field (optionally a continuous force field) that impedes and / or induces patient motion. Instead of or in addition to a spatial trajectory, an orientation trajectory and / or velocity trajectory is derived, supported and / or measured.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、所定の空間体積部分と力強度の範囲に対して、その体積部分内での実質的に任意の3次元軌道をサポートする。本発明の例示的な実施形態において、健康な腕または脚の関節可動域を1次元、2次元又は3次元でサポートする装置が提供される。ある場合には、一部の空間体積部分(例えば、そのような体積部分の30%又は50%)で十分である。   In an exemplary embodiment of the invention, the device supports virtually any three-dimensional trajectory within the volume portion for a given spatial volume and force intensity range. In an exemplary embodiment of the invention, an apparatus is provided for supporting a range of motion of a healthy arm or leg in one, two or three dimensions. In some cases, some spatial volume (eg, 30% or 50% of such volume) is sufficient.

任意選択で、該装置は様々な軌道(経路、及び/又は速度)及び/又は力をプログラムすることができる。任意選択で、軌道上の一点における力を、患者が実際に運動した軌道(場合によっては同じ軌道となる(その軌道の前の点において))に応じて、及び/又は、リハビリテーション計画及び/又は患者の進歩に応じて変えることができる。任意選択で、該装置は患者の運動を学習し、修正を加えて(例えば、軌道及び/又はスピードを滑らかにして)、これを再現する。代替的に又は付加的に、該装置は理学療法士によって入力された運動を学習し、任意選択の修正(例えば、体肢の大きさの修正)を加えて、これを患者のために再現することができる。   Optionally, the device can be programmed with various trajectories (paths and / or velocities) and / or forces. Optionally, the force at a point on the trajectory depends on the trajectory that the patient actually moved (possibly the same trajectory (at a point before that trajectory)) and / or a rehabilitation plan and / or It can change as the patient progresses. Optionally, the device learns the patient's movement, makes corrections (eg, smoothes the trajectory and / or speed) and reproduces it. Alternatively or additionally, the device learns the movements entered by the physiotherapist, makes optional corrections (eg, limb size corrections), and reproduces it for the patient be able to.

本発明の例示的な実施形態において、軌道及び/又は力は、身体上(つまり、同一及び/又は異なる体肢若しくは体部位上)の一つ以上の点について規定される。任意選択で、点は3、4、5または6自由度で制御(及び/又は測定)される。   In exemplary embodiments of the invention, trajectories and / or forces are defined for one or more points on the body (ie, on the same and / or different limbs or body parts). Optionally, the points are controlled (and / or measured) with 3, 4, 5 or 6 degrees of freedom.

本発明の例示的な実施形態において、プログラミングは電子制御装置のプログラミングを含む。本発明の例示的な実施形態において、プログラミングは、機械的プログラミングを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, programming includes electronic controller programming. In an exemplary embodiment of the invention, programming includes mechanical programming.

本発明の一部の実施形態の態様は、家庭用のリハビリテーション装置に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、該装置は家庭内で持ち運び可能である。例えば、どの面にも恒久的に固定されておらず、及び/又は車輪が付いている。本発明の例示的な実施形態において、該装置は、通常は折り畳んでおくことができる。本発明の例示的な実施形態において、該装置は住居の床耐荷重の超過を避けるのに十分に軽量である。例えば、装置の重量を100kg未満、50kg未満、若しくは25kg未満にすることができる。任意選択で、該装置は、標準的なセダン型乗用車のトランクに収納できる大きさ(例えば、最大寸法120cm未満)にまで折り畳むことができる。任意選択で、該装置は健常者が十分に持ち運べる軽さの部品に分解することができる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a home rehabilitation device. In an exemplary embodiment of the invention, the device is portable in the home. For example, it is not permanently fixed to any surface and / or has wheels. In an exemplary embodiment of the invention, the device can be normally folded. In an exemplary embodiment of the invention, the device is sufficiently lightweight to avoid exceeding the floor load capacity of the residence. For example, the weight of the device can be less than 100 kg, less than 50 kg, or less than 25 kg. Optionally, the device can be folded to a size that can be accommodated in a standard sedan-type passenger car trunk (eg, less than a maximum dimension of 120 cm). Optionally, the device can be broken down into lightweight parts that can be fully carried by a healthy person.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は患者の正しいポジショニングを確実にする。任意選択で、患者は正しい位置につくように注意を受ける。本発明の代替的な実施形態において、該装置は患者の位置を考慮して自らの配置を再調整する。   In an exemplary embodiment of the invention, the device ensures correct patient positioning. Optionally, the patient is instructed to be in the correct position. In an alternative embodiment of the invention, the device will readjust its placement taking into account the patient's position.

本発明の例示的な実施形態において、装置は複数の様々な治療(複数の異なる身体の大きさ、複数の異なる年齢、複数の異なる関節、及び/又は、複数の異なる付属肢など)に対して、(プログラミング、アタッチメント、及び/又は設定等によって)使用可能である。   In an exemplary embodiment of the invention, the device is for a plurality of different treatments (such as different body sizes, different ages, different joints, and / or different appendages, etc.). , (By programming, attachments, and / or settings, etc.).

本発明の例示的な実施形態において、例えば、インドア及び/又はアウトドアでの、料理やバーベキュー、テーブルでの食事といった、様々な活動のために持ち運びできるリハビリテーション装置が提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, a rehabilitation device is provided that can be carried for a variety of activities, such as cooking, barbecue, table dining, for example indoors and / or outdoors.

本発明の一部の実施形態の態様は、食事、お茶注ぎ、釘打ち、料理など、日常活動のリハビリテーションに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、日用品に取り付けて、その使用を追跡して、リハビリテーションのフィードバックや指導を提供するための、位置センサ及び/又はその他のセンサを含むキットが提供される。任意選択で、そのようなフィードバックや指導は、リハビリテーション・ロボットによって機械的に提供される。本発明の例示的な実施形態において、日常活動訓練台は、その上で日常活動を行う一つ以上の調整可能な作業スペースをもつ。例えば、その一つの面はテーブルを模倣しており、もう一つの面は受け皿を模倣している(例えば、お茶を注ぐトレーニングのために)。   Aspects of some embodiments of the invention relate to rehabilitation of daily activities such as meals, tea pouring, nailing, cooking and the like. In an exemplary embodiment of the invention, a kit is provided that includes a position sensor and / or other sensors for attaching to daily goods, tracking its use, and providing rehabilitation feedback and guidance. Optionally, such feedback and guidance is provided mechanically by a rehabilitation robot. In an exemplary embodiment of the invention, the daily activity training table has one or more adjustable work spaces on which to perform daily activities. For example, one side mimics a table and the other side mimics a saucer (eg, for tea-tearing training).

本発明の一部の実施形態の態様は、長期間のリハビリテーション及び/又はトレーニングに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置は数ヶ月あるいは数年という長期に渡って使用される。任意選択で、リハビリテーションと患者の正しい動作のトレーニングとの双方に、同じ装置が使用される。本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置は、予防トレーニングに使用される。この予防トレーニングは、例えば、進行している関節炎をもつ患者が、患った関節をかばい始めないようにするものである。任意選択で、該装置は、特定の体肢のリハビリテーションといった、具体的なリハビリテーションの目的を達成するために使用される。任意選択で、該装置は、例えば一般のスポーツジム用機械として、非医療的なトレーニングに使用される。   An aspect of some embodiments of the invention relates to long-term rehabilitation and / or training. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation device is used over a long period of months or years. Optionally, the same device is used for both rehabilitation and training of the correct movement of the patient. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation device is used for preventive training. This preventive training, for example, prevents a patient with ongoing arthritis from starting to cover the affected joint. Optionally, the device is used to achieve a specific rehabilitation purpose, such as rehabilitation of a specific limb. Optionally, the device is used for non-medical training, for example as a general gym machine.

本発明の一部の実施形態の態様は、モチベーション、スランプ、忍耐力、辛いトレーニングを遂行する能力、他者との意思伝達及び/又は協働及び/又交流をする能力及び/又は欲求など、患者の様々な精神状態の支援及び/又は測定に関するものである。多くの場合、これらの状態は部分的に重なり合っている。例えば、スランプはモチベーションの欠如と説明されることが多い。本発明の例示的な実施形態において、モチベーションは、診察、ゲーム及び/又は治療の各状況における遂行を比較することで評価される。そのような比較には、任意選択で、異なるモチベーション状態で同じ遂行を発揮したか、及び/又は、どの程度の頻度で限界まで緊張したか、という分析が含まれる。本発明の例示的な実施形態において、モチベーション状態は、進歩の評価、心理療法の提案、訓練の難易度の調整、及び/又は自動的に提供されるモチベーションの鼓舞、に利用される。   Aspects of some embodiments of the present invention include motivation, slump, perseverance, ability to perform hard training, ability to communicate and / or collaborate and / or interact with others, etc. It relates to the support and / or measurement of various mental states of the patient. In many cases, these states partially overlap. For example, slump is often described as lack of motivation. In an exemplary embodiment of the invention, motivation is assessed by comparing performance in diagnostic, gaming and / or therapeutic situations. Such comparisons optionally include an analysis of whether they performed the same performance in different motivation states and / or how often they were tense to the limit. In an exemplary embodiment of the invention, the motivation status is utilized for assessing progress, proposing psychotherapy, adjusting the difficulty of training, and / or inspiring motivation provided automatically.

本発明の一部の実施形態の態様は、理学リハビリテーションが行われる間の、認知に関する問題の支援と克服に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、認知的、及び/又は知覚的な制限は、複数の様式で、(例えば、様々な可能性から選択して)より障害の少ない様式で、及び/又は制限に適合した機能強化度(弱視用の大きな文字など)で、指示、フィードバック、及び指導の一つ以上を提供することによって克服される。本発明の例示的な実施形態において、機能強化度は、制限された機能のリハビリテーションの一部として、時間とともに変えられる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to supporting and overcoming cognitive problems during a physical rehabilitation. In an exemplary embodiment of the invention, the cognitive and / or perceptual restrictions may be in multiple ways, in a less disturbing manner (eg, selected from various possibilities) and / or restricted. It is overcome by providing one or more of instructions, feedback, and guidance with a degree of enhancement (such as large letters for low vision) that is adapted to. In an exemplary embodiment of the invention, the degree of enhancement is changed over time as part of limited function rehabilitation.

本発明の一部の実施形態の態様は、多様式のリハビリテーションに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、多数の身体系(例えば運動、視覚、聴覚、視覚-運動)、技能、及び/又は感覚は、同じ系統(例えば運動制御、運動固有感覚、視覚認知、及び音声発生)を利用してリハビリテーションが行われる。本発明の例示的な実施形態において、このような系統間の協調運動がトレーニングされる。一例を挙げると、目と手の協調運動のリハビリテーションが行われる。もう一つの例では、手と足の協調運動のリハビリテーションが行われる。本発明の例示的な実施形態において、障害を受けた協調運動の経路がリハビリテーションの対象となる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to multi-modal rehabilitation. In an exemplary embodiment of the invention, multiple body systems (eg, motion, vision, hearing, vision-motion), skills, and / or sensations are the same lineage (eg, motor control, motion-specific sensation, visual cognition, and Rehabilitation is performed using sound generation. In an exemplary embodiment of the invention, such coordinated movements between trains are trained. For example, rehabilitation of eye-hand coordination is performed. In another example, rehabilitation of hand-foot coordination is performed. In an exemplary embodiment of the invention, the path of coordinated movement that is impaired is subject to rehabilitation.

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーションのためのフィードバックに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、このフィードバックは日常活動についてのフィードバックを含む。代替的に又は付加的に、このフィードバックは、活動中になされる遠隔地の療法士からのフィードバック若しくは自動フィードバックを含む。代替的に又は付加的に、このフィードバックは患者が行った運動の質に対するものを含む。   An aspect of some embodiments of the invention relates to feedback for rehabilitation. In an exemplary embodiment of the invention, this feedback includes feedback about daily activities. Alternatively or additionally, this feedback includes feedback from a remote therapist or automatic feedback made during the activity. Alternatively or additionally, this feedback includes to the quality of exercise performed by the patient.

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーション療法に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、特に日常活動のトレーニングがリハビリテーション装置の支援で行われる。代替的に又は付加的に、例えば上肢運動機能の不使用によるパーキンソン病の悪化を予防するといった、状態の悪化を予防するためのトレーニングが提供される。代替的に又は付加的に、例えば脳性麻痺を改善するといった、長期の改善を提供するトレーニングが行われる。代替的に又は付加的に、例えば痛みのために関節を動かさなくしないように患者をトレーニングするといった、病気を予防するための処置が行われる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to rehabilitation therapy. In an exemplary embodiment of the invention, in particular daily activity training is performed with the aid of a rehabilitation device. Alternatively or additionally, training is provided to prevent worsening of the condition, for example, preventing worsening of Parkinson's disease due to non-use of upper limb motor functions. Alternatively or additionally, training is provided that provides long-term improvements, such as improving cerebral palsy. Alternatively or additionally, treatments are performed to prevent illness, such as training the patient so that the joint is not moved due to pain.

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーションと、検査・診断及び/又は観察の双方を行うためのリハビリテーション装置の使用に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、該装置は患者の能力を評価し、その患者をリハビリするために使用される。代替的に又は付加的に、該装置は患者を測定し、その測定結果に応じて以後のハビリテーションを調整するために使用される。測定の例としては、寸法、強度、関節可動域および運動の質、精神状態、認知及び/又は知覚能力などがある。   An aspect of some embodiments of the invention relates to the use of a rehabilitation device for both rehabilitation and examination / diagnosis and / or observation. In an exemplary embodiment of the invention, the device is used to assess patient performance and rehabilitate the patient. Alternatively or additionally, the device is used to measure a patient and adjust subsequent habilitation according to the measurement results. Examples of measurements include dimensions, strength, range of motion and quality of movement, mental status, cognitive and / or perceptual ability.

本発明の一部の実施形態の態様は、運動の特性に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、運動の特性が定義される。任意選択で、患者がリハビリテーションしている時に、患者の運動の特性に関して自動的にフィードバックが患者に提供される。代替的に又は付加的に、リハビリテーション、及び/又はトレーニングの一部は様々な運動の特性値を患者に教える。   An aspect of some embodiments of the invention relates to motion characteristics. In an exemplary embodiment of the invention, motion characteristics are defined. Optionally, feedback is automatically provided to the patient regarding the patient's motion characteristics when the patient is rehabilitating. Alternatively or additionally, part of rehabilitation and / or training teaches the patient various exercise characteristics.

本発明の一部の実施形態の態様は、運動の正確さに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械には正確な運動がプログラムされる。本発明の例示的な実施形態において、正しい運動を実行し、その運動を装置と連携したメモリに保存することによって、正しい運動が装置にプログラムされる。任意選択で、指導専用モードのとき、または装置がオフラインのときに、運動がプログラムされる。代替として、装置は患者の使用中に学習する。   An aspect of some embodiments of the invention relates to motion accuracy. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument is programmed with accurate movement. In an exemplary embodiment of the invention, the correct motion is programmed into the device by performing the correct motion and storing the motion in a memory associated with the device. Optionally, exercise is programmed when in teaching-only mode or when the device is offline. Alternatively, the device learns during patient use.

任意選択で、装置はテンプレートやルール(例えば運動制御のための2/3パワールール)を使用して、患者に正しい運動が何かを教える。本発明の例示的な実施形態において、運動の正確さはリハビリテーションのパラメータとして評価されて、それについてのフィードバックが提供される。   Optionally, the device uses templates and rules (eg 2/3 power rules for motion control) to tell the patient what the correct motion is. In an exemplary embodiment of the invention, exercise accuracy is evaluated as a rehabilitation parameter to provide feedback about it.

本発明の一部の実施形態の態様は、日常活動のためのリハビリテーション器械に関するものである。ここでのリハビリテーション器械は、患者に日常活動を行うトレーニングをし、及び/又はテストするように構成される。本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械を、テーブルやカウンターなどの実際の環境の近くに置いて使用することができる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a rehabilitation instrument for daily activities. The rehabilitation instrument herein is configured to train and / or test a patient for daily activities. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument can be used in close proximity to the actual environment, such as a table or counter.

本発明の一部の実施形態の態様は、運動機構を備えるリハビリテーション器械の位置決めに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、運動機構は有限の関節可動域、及び/又は精度を持っている。任意選択で、リハビリテーション器械は、特定の訓練に適合させるなどによって、この関節可動域を最大限に活用するために位置決めされる。本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械は、運動機構を所定の位置や向きに固定するために使用できるレール及び/又は1つ以上の継手等の位置決め要素を備える。任意選択で、位置決め要素は電動式であり、例えば運動機構の自動または非手動運動が可能である。   An aspect of some embodiments of the invention relates to positioning a rehabilitation instrument that includes a motion mechanism. In an exemplary embodiment of the invention, the motion mechanism has a finite range of motion and / or accuracy. Optionally, the rehabilitation instrument is positioned to make best use of this range of motion, such as by adapting to a specific exercise. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument comprises a positioning element such as a rail and / or one or more joints that can be used to secure the motion mechanism in place or orientation. Optionally, the positioning element is motorized, for example allowing automatic or non-manual movement of the movement mechanism.

本発明の一部の実施形態の態様は、健全な身体部分を病的な身体部分のリハビリテーションに使用するリハビリテーション方法に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械は、2つの体肢(一方に障害があり、他方は健全)の同時若しくは平行な運動を可能にし、健全な体肢の正確な運動を障害のある体肢のための力場定義の基礎に使用する。代替的に又は付加的に、健全な体肢と、それに続く障害のある体肢による連続した運動が提供される。任意選択で、健全な運動は修正される(例えば力、速度、または関節可動域が低減される)。任意選択で、運動はミラー運動または同期運動(例えば、水泳での腕と脚の運動)である。本発明の例示的な実施形態において、2つの体肢を保持できる装置が使用される。一部の実施形態において、2つの体肢の運動が連結される。他の実施形態において、少なくともリアルタイムで、両体肢の運動が部分的に又は完全に切り離される。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a rehabilitation method for using a healthy body part for rehabilitation of a pathological body part. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument allows the simultaneous or parallel movement of two limbs (one is impaired and the other is healthy) and provides accurate movement of the healthy limb. Used as a basis for force field definition for a limb. Alternatively or additionally, a continuous exercise with a healthy limb followed by a disabled limb is provided. Optionally, healthy motion is corrected (eg, force, speed, or range of motion is reduced). Optionally, the movement is a mirror movement or a synchronous movement (eg, arm and leg movement in swimming). In an exemplary embodiment of the invention, a device capable of holding two limbs is used. In some embodiments, two limb movements are coupled. In other embodiments, movement of both limbs is partially or completely decoupled, at least in real time.

本発明の一部の実施形態の態様は、多点リハビリテーション装置に関するものである。ここでのリハビリテーション装置は、互いに相対的に移動可能な複数の点で人体に取り付けられ、その運動がリハビリテーションの一部となる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a multipoint rehabilitation device. The rehabilitation device here is attached to the human body at a plurality of points that can move relative to each other, and the movement becomes a part of the rehabilitation.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械は、2つの体肢(例えば片腕と片脚、あるいは両腕)に取り付けられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument is attached to two limbs (eg, one arm and one leg, or both arms).

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械は、1つの関節で繋がった2つの骨の3次元空間における運動を個々に可能にする。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument individually allows movement in three dimensional space of two bones connected by one joint.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、1つ以上のその点の運動を機械的に制限する。任意選択で、1つ以上のその点は(1次元以上で)追跡されるが、一部又は任意の方向に機械的に制限されない。   In an exemplary embodiment of the invention, the device mechanically limits the movement of one or more of that point. Optionally, one or more of the points are tracked (in one or more dimensions) but are not mechanically limited in part or in any direction.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置は、身体の異なる部分が、一定の運動(例えば肩の運動と手首の運動)を行うことが必要な複合的な運動をサポートする。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation device supports complex movements where different parts of the body are required to perform certain movements (eg, shoulder movements and wrist movements).

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーション装置の機械構造に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、該装置は継手に取り付けられたアームを備え、アームには患者に取り付け又は患者が把持するための身体装着点が搭載される。継手は球面継手として動作し、一定の角度範囲(例えば、極座標において、φ及びθの両方向について関節の中心に対して±90°)内で、球面上の実質的に任意の経路に沿ったアームの動きを可能にする。任意選択で、このような運動の回転中心は、実質的に全ての経路に同一の回転中心となる。本発明の例示的な実施形態において、継手及び/又はアームは、概してその可動域に得意点が無い。任意選択で、継手の運動への抵抗(装置が抵抗を加える)は、実質的に均一であり、実質的に球面運動に無関係である。   An aspect of some embodiments of the invention relates to the mechanical structure of the rehabilitation device. In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises an arm attached to a joint, on which the arm is mounted with a body attachment point for attachment to or gripping by the patient. The joint operates as a spherical joint, and an arm along a substantially arbitrary path on the sphere within a certain angular range (eg, ± 90 ° relative to the center of the joint in both directions φ and θ in polar coordinates). Allows for movement. Optionally, the center of rotation of such motion is the same center of rotation for substantially all paths. In exemplary embodiments of the invention, joints and / or arms are generally not good at their range of motion. Optionally, the resistance to joint motion (the device adds resistance) is substantially uniform and substantially independent of spherical motion.

本発明の例示的な実施形態において、球面継手は、玉継手(ball-in-socket joint)を備え、ボール又はソケットにはアームが取り付けられている。もう一方のボール又はソケットは、任意選択でベースに取り付けられ、このベースは床の上に置かれるか、壁や天井に取り付けられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the spherical joint comprises a ball-in-socket joint with an arm attached to the ball or socket. The other ball or socket is optionally attached to a base that is placed on the floor or attached to a wall or ceiling.

本発明の例示的な実施形態において、釣り合わせを備える。ある例では、該装置は、前記アームとは反対側で前記ボールに取り付けられ、前記アームの運動を釣り合わせる錘を備える。任意選択で、アームの運動は、その可動域全域にわたって実質的に釣り合いが取れている。本発明の例示的な実施形態において、釣り合わせには残留トルクの抑制が考慮に含まれている。代替的に又は付加的に、釣り合わせには、現在の内部モーメント又は使用中に予想される内部モーメントの修正が考慮に含まれている。任意選択で、該装置は、本実施形態により、装置を安定化または不安定化させる残留力を含むように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, a balance is provided. In one example, the device comprises a weight attached to the ball opposite the arm and balancing the movement of the arm. Optionally, the movement of the arm is substantially balanced throughout its range of motion. In an exemplary embodiment of the invention, balancing includes consideration of residual torque suppression. Alternatively or additionally, balancing includes taking into account a modification of the current internal moment or an expected internal moment during use. Optionally, the device is configured according to this embodiment to include a residual force that stabilizes or destabilizes the device.

任意選択で、1つ以上のガイドプレートが備えられる。本発明の例示的な実施形態において、ボールに取り付けられたピン(任意選択で、錘の一部である)は、ガイドプレートに形成されたスロット(例えば矩形、その他の形状)内を動くことが強いられる。任意選択で、スロットには弾力性がある。   Optionally, one or more guide plates are provided. In an exemplary embodiment of the invention, a pin (optionally part of a weight) attached to the ball can move within a slot (eg, rectangular or other shape) formed in the guide plate. Be strong. Optionally, the slot is elastic.

任意選択で、1つ以上のモーターが、ボールを回転させて、及び/又は力を所定の方向に印加するために備えられる。   Optionally, one or more motors are provided to rotate the ball and / or apply a force in a predetermined direction.

任意選択で、所望の方向のボールの運動を選択的に停止させるために、1つ以上の方向性ブレーキが備えられる。   Optionally, one or more directional brakes are provided to selectively stop the movement of the ball in the desired direction.

任意選択で、任意の方向のボールの運動を選択的に停止させるために、1つ以上の一向性ブレーキが備えられる。   Optionally, one or more unidirectional brakes are provided to selectively stop movement of the ball in any direction.

本発明の代替的な実施形態において、球関節の代わりに、回転中心を共有する2つ以上の継手(例えばユニバーサルジョイント)を備える。   In an alternative embodiment of the present invention, two or more joints (eg, universal joints) sharing the center of rotation are provided instead of the ball joint.

本発明の例示的な実施形態において、アームはその軸に沿って伸長可能である。任意選択で、モーターは、選択的に移動する、若しくは、その軸方向に伸長する運動に抵抗する力を加えるために備えられる。任意選択で、1つ以上のブレーキが、前記軸に沿って選択的に前記伸長運動に抵抗するために備えられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the arm is extendable along its axis. Optionally, the motor is provided for applying a force that selectively moves or resists an axially extending movement. Optionally, one or more brakes are provided to selectively resist the extension movement along the axis.

本発明の例示的な実施形態において、自発運動が全く起こらないように、伸長部は釣り合いが取られる。代替的に又は付加的に、該伸長部は様々な程度に伸長されても、前記アームのバランスに影響を与えない。   In an exemplary embodiment of the invention, the extensions are balanced so that no spontaneous movement occurs. Alternatively or additionally, the extension can be extended to various degrees without affecting the balance of the arms.

任意選択で、リハビリテーション装置は、様々な向きに配置可能である。任意選択で、装置は、そのベースと関節部との間に継手を有する。   Optionally, the rehabilitation device can be placed in various orientations. Optionally, the device has a joint between its base and the joint.

本発明の一部の実施形態の態様は、選択可能なロックを備えた球関節に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、球関節の回転を選択的にロックするためにチャックが備えられる。任意選択で、複数の方向性ブレーキが備えられる。任意選択で、1つ以上のセンサが力を加える方向を指示し、制御装置は、その力の方向に応じて、どの方向性及び/又は一方向性ブレーキを開放するかを選択する。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a ball joint with a selectable lock. In an exemplary embodiment of the invention, a chuck is provided to selectively lock the rotation of the ball joint. Optionally, a plurality of directional brakes are provided. Optionally, one or more sensors indicate the direction in which the force is applied, and the controller selects which directional and / or unidirectional brake to release depending on the direction of the force.

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーション器械の一部として任意選択で使用される伸長要素に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、少なくとも3つの部分(2つの末端部と中央部)を供え、伸張力または収縮力が中央部に印加される。中央部は、2つの末端部に、ラックとピニオン(各末端部に1つのラック、中央部の両端に2つのピニオン)を使って取り付けられる。2つのピニオンは、連動するようにベルトで相互接続される。   An aspect of some embodiments of the invention relates to an extension element that is optionally used as part of a rehabilitation instrument. In an exemplary embodiment of the invention, at least three portions (two end portions and a central portion) are provided, and a stretching or contracting force is applied to the central portion. The center is attached to the two ends using a rack and pinion (one rack at each end and two pinions at both ends of the center). The two pinions are interconnected by a belt so as to interlock.

本発明の一部の実施形態の態様は、バネを含むフォースフィードバック制御機構に関するものである。バネの有効長を変更することによって弾力性を変えることができる。本発明の例示的な実施形態において、バネは渦巻きバネであり、バネの面に垂直な方向に弾力性を有する。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a force feedback control mechanism that includes a spring. The elasticity can be changed by changing the effective length of the spring. In an exemplary embodiment of the invention, the spring is a spiral spring and is resilient in a direction perpendicular to the plane of the spring.

本発明の一部の実施形態の態様は、人が動かすことのできる要素のための力制御機構に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、バネは人が加える力を相殺するために備えられる。任意選択で、力の度合いは調整可能である。任意選択で、その調整はバネ(または他の弾力性のある要素)の予荷重によって可能となる。任意選択で、人が動かすことのできる要素はモーターによっても動き、前記弾力性は任意選択で前記人の動きに対して提供される。任意選択で、粘性緩衝材等の緩衝要素が備えられる。   An aspect of some embodiments of the invention relates to a force control mechanism for an element that can be moved by a person. In an exemplary embodiment of the invention, a spring is provided to counteract the force applied by a person. Optionally, the degree of force is adjustable. Optionally, the adjustment is possible by preloading a spring (or other resilient element). Optionally, the elements that a person can move are also moved by a motor, and the elasticity is optionally provided for the movement of the person. Optionally, a cushioning element such as a viscous cushioning material is provided.

本発明の例示的な実施形態において、弾性要素は(任意選択で、直ちに)運動に所望の程度の抵抗力を与えるように設定可能である。任意選択で、弾性手段は、その要素の実際の運動に追随するために再調整可能である。   In an exemplary embodiment of the invention, the elastic element can be set to (optionally and immediately) provide the desired degree of resistance to movement. Optionally, the elastic means can be readjusted to follow the actual movement of the element.

本発明の例示的な実施形態において、モーターは第1の関節を使用してハンドルを動かし、第2の関節は弾力性のために使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, the motor uses the first joint to move the handle and the second joint is used for elasticity.

本発明の例示的な実施形態において、実質的に軸間をカップリングすることなく、弾力性は一つの弾性要素によって同時に複数の軸に提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, elasticity is provided to multiple axes simultaneously by a single elastic element, with substantially no coupling between the axes.

本発明の例示的な実施形態において、要素の球状に回転する運動は、軸方向に弾性要素を圧縮して弾力性を提供する。   In an exemplary embodiment of the invention, the spherically rotating motion of the element compresses the elastic element in the axial direction to provide elasticity.

本発明の例示的な実施形態において、逆転不能なギア機構を備えた要素に電力が供給される。逆転が検出されると、その動きは機械的に弾性要素に伝えられ、それが弾力性を提供する。   In an exemplary embodiment of the invention, power is supplied to an element with a non-reversible gear mechanism. When reversal is detected, the movement is mechanically transferred to the elastic element, which provides elasticity.

本発明の例示的な実施形態において、ギアを使用して運動がレバーに伝えられるが、レバーがギアを動かすことのできない、メカニカル・ダイオード設計が提供される。本発明の例示的な実施形態において、メカニカル・ダイオードは、ギア、又は十分に低いリード角をもつ(すなわち逆転しない)ウォームギアと係合するレバーを備え、モーターがウォームギアを回転するとギア及び/又はウォームギアに係合したレバーを動かす。低リード角のため、ギアが回転するときに、ウォームギアは回転せずに軸方向に動く。任意選択で、ウォームギアは、ギアの動きにある程度の弾力性を与えるバネ又はその他の弾性要素の上に載置される。任意選択で、バネには所望量のプレストレスが与えられる。任意選択で、ウォームギアはレバーの運動に追随して回転し、所望の張力及び/又は弾性要素の釣り合いを維持する。   In an exemplary embodiment of the invention, a mechanical diode design is provided in which motion is transmitted to the lever using a gear, but the lever cannot move the gear. In an exemplary embodiment of the invention, the mechanical diode comprises a gear or a lever that engages a worm gear with a sufficiently low lead angle (ie, does not reverse), and the gear and / or worm gear when the motor rotates the worm gear. Move the lever engaged with. Due to the low lead angle, when the gear rotates, the worm gear moves axially without rotating. Optionally, the worm gear is mounted on a spring or other elastic element that provides some elasticity to the movement of the gear. Optionally, the spring is given a desired amount of prestress. Optionally, the worm gear rotates following the movement of the lever to maintain the desired tension and / or balance of elastic elements.

本発明の一部の実施形態の態様は、人体の少なくとも1点の3次元運動がマニピュレータに強制されるように、少なくとも1本のワイヤと、任意選択で1つ以上のロボット要素を使用して、人体を動かし又は人体の運動を制御する、手動マニピュレータに関するものである。本発明の例示的な実施形態において、マニピュレータはリハビリテーション装置としての使用に適合したものである。任意選択で、前記少なくとも1点を動かすために、1つ以上のモーターを備える。任意選択で、1本以上のワイヤが備える弾力性による多少の遊びを許容するために、1つ以上の弾性要素を備える。任意選択で、3次元運動を強制するために、3本のワイヤを備える。   An aspect of some embodiments of the invention uses at least one wire and optionally one or more robotic elements such that at least one point of three-dimensional movement of the human body is forced on the manipulator. The present invention relates to a manual manipulator that moves the human body or controls the movement of the human body. In an exemplary embodiment of the invention, the manipulator is adapted for use as a rehabilitation device. Optionally, one or more motors are provided to move the at least one point. Optionally, one or more elastic elements are provided to allow some play due to the elasticity provided by one or more wires. Optionally, three wires are provided to force 3D motion.

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーション・システムにおける患者の位置調整に関するものである。本発明の例示的な実施形態において、システムは、画像システムを使用して患者の体位を決定する。本発明の例示的な実施形態において、代替的に又は付加的に、システムに対する椅子又はその他の患者の支持具の位置が決定される。任意選択で、バネ荷重付きワイヤ・システムが、相対位置の測定に使用される。任意選択で、圧力感知マットが使用される。   An aspect of some embodiments of the invention relates to patient positioning in a rehabilitation system. In an exemplary embodiment of the invention, the system uses an imaging system to determine patient position. In an exemplary embodiment of the invention, alternatively or additionally, the position of a chair or other patient support relative to the system is determined. Optionally, a spring loaded wire system is used for relative position measurements. Optionally, a pressure sensitive mat is used.

本発明の例示的な実施形態において、患者は、1つ以上の運動を実行するように指示され、その運動の軌道から相対位置が決定される。任意選択で、位置は3次元上ではく2次元上で決定される。代替として、3次元の位置及び/又は向きの情報が決定される。   In an exemplary embodiment of the invention, the patient is instructed to perform one or more movements, and the relative position is determined from the trajectory of the movements. Optionally, the position is determined on the second dimension rather than on the third dimension. Alternatively, three-dimensional position and / or orientation information is determined.

本発明の例示的な実施形態において、システム自体の運動部又はシステムの光ポインタ部が正しいポジショニングを印し、及び/又は、指示する。   In an exemplary embodiment of the invention, the motion part of the system itself or the optical pointer part of the system marks and / or indicates the correct positioning.

本発明の例示的な実施形態において、一旦相対位置が決定され、1つ以上の訓練が、相対位置を考慮するように修正される。   In an exemplary embodiment of the invention, once the relative position is determined, one or more exercises are modified to take into account the relative position.

本発明の一部の実施形態の態様は、リハビリテーション器械の安全性に関するものである。 本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械は、取替可能な要素(ピン等)に加わる剪断力、引張力、及び/又はトルクが閾値を超えて増大する時に、選択的に破断する1つ以上のメカニカルヒューズを含む。機械式のピンの代替として、調整可能な磁気式のピン(ピンを構成する2つの部品が磁力で相互に吸着しているもの)を使用することもできる。 引力レベルは、ピンの一方の部品の内部にある磁石を移動することによって任意選択で設定される。ピン部品間の相対的な回転と分離を結びつける、ピン部品間の鋸歯状の接続を備えることによって、任意選択でトルクが検出される。任意選択で、ワイヤの破断を装置が電気的に検出できるように、ピンの中にワイヤを備える。   An aspect of some embodiments of the invention relates to the safety of rehabilitation instruments. In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument selectively breaks when shear, tension, and / or torque applied to a replaceable element (such as a pin) increases beyond a threshold 1. Includes one or more mechanical fuses. As an alternative to mechanical pins, it is also possible to use adjustable magnetic pins, in which the two parts making up the pins are attracted to each other by magnetic force. The attraction level is optionally set by moving a magnet inside one part of the pin. Torque is optionally detected by providing a serrated connection between the pin components that couples relative rotation and separation between the pin components. Optionally, a wire is provided in the pin so that the device can electrically detect wire breakage.

本発明の例示的な実施形態において、患者がスイッチを手放すと、装置は停止し、若しくは、既定の、又は動的に決定されるセーフモード及び/又は位置に移行する、デッドマンスイッチが患者に提供される。任意選択で、デッドマンスイッチは、例えば正常な体肢または体部位によって保持される(例えば、踏み続けられ、手または口で保持される)無線要素に取り付けられる。   In an exemplary embodiment of the invention, a deadman switch is provided to the patient that, when the patient releases the switch, the device stops or transitions to a default or dynamically determined safe mode and / or position. The Optionally, the deadman switch is attached to a wireless element that is held, for example, by a normal limb or body part (eg, kept stepped and held by hand or mouth).

本発明の例示的な実施形態において、例えば、患者が叫び声によりリハビリテーション装置を停止することができる、音声作動式停止装置が備えられる。   In an exemplary embodiment of the invention, for example, a voice activated stop device is provided that allows the patient to stop the rehabilitation device with a scream.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション器械は、問題を検出するために、患者が加えた運動、及び/又は力を分析する。例えば、任意の大きな不規則動作が、リハビリテーション器械を停止させる。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation instrument analyzes the movement and / or force exerted by the patient to detect the problem. For example, any large irregular motion will stop the rehabilitation instrument.

本発明の例示的な実施形態において、装置は、弛み(弛み量が増えるほど抵抗を増す)が生じるように運動時に弾力性を有する運動要素を少なくとも1つ備える。任意選択で、その弛みは、利用者の運動が間違っていること、及び、印加された力が安全性限界に達していること、を検知するのに十分な時間を提供する一方で、患者がその要素の運動に従った運動を行わないことを許容する働きをする。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one movement element that is elastic during movement so that slack (increase resistance with increasing amount of slack) occurs. Optionally, the slack provides sufficient time to detect that the user's movement is wrong and that the applied force has reached a safety limit, while the patient is It works to allow not to move according to the movement of the element.

本発明の実施形態が有益となり得る事例を以下に示す。本発明の一部の例示的な実施形態において、目標志向治療、短期治療、長期治療、及び/又は予防活動などを含む、一連の治療期間がサポートされる。本発明の一部の例示的な実施形態において、リハビリテーションの複数の段階に跨った治療が、場合によっては同じ装置でサポートされる。本発明の一部の例示的な実施形態において、複数の身体部分のリハビリテーションが、同時に又は別々に、場合によっては同じ装置で行われる。本発明の一部の実施形態において、複数のモダリティ(例えば、運動制御、運動フィードバック、視覚、聴覚、及び/又は言語能力)のリハビリテーションが、同時に又は同じ装置を使用して行われる。運動の複雑さと階層の範囲、一つの関節の単純な運動や、多肢運動の複雑な手順計画などが、一部の実施形態によってサポートされる。本発明の一部の実施形態によって、例えばICU、ベッド、診療所、家庭、及び/又はアウトドアといった、複数の治療場所が提供される。本発明の一部の実施形態において、専門のリハビリテーション訓練、トレーニング訓練、日常活動、アウトドア活動、及び/又は診断活動など、複数の活動タイプがサポートされる。本発明の一部の実施形態において、臥位、立位、及び/又は座位など、複数の体位がサポートされる。本発明の一部の実施形態において、知的能力、認知能力、及び/又は運動能力といった一連の能力状態がサポートされる。本発明のすべての実施形態が、上述のすべての様々な範囲及び範囲の限界をサポートするわけではないことは注目しなければならない。   Examples where embodiments of the present invention may be useful are shown below. In some exemplary embodiments of the invention, a series of treatment periods are supported, including goal-oriented treatment, short-term treatment, long-term treatment, and / or prophylactic activity. In some exemplary embodiments of the invention, treatment across multiple stages of rehabilitation is optionally supported by the same device. In some exemplary embodiments of the invention, rehabilitation of multiple body parts is performed simultaneously or separately, possibly with the same device. In some embodiments of the invention, rehabilitation of multiple modalities (eg, motor control, motor feedback, visual, auditory, and / or language skills) is performed simultaneously or using the same device. Motion complexity and hierarchy ranges, simple motion of one joint, complex procedural planning of multiple limb motion, etc. are supported by some embodiments. Some embodiments of the present invention provide multiple treatment locations, for example, ICU, bed, clinic, home, and / or outdoors. In some embodiments of the present invention, multiple activity types are supported, such as specialized rehabilitation training, training training, daily activities, outdoor activities, and / or diagnostic activities. In some embodiments of the invention, multiple positions are supported, such as supine, standing and / or sitting. In some embodiments of the invention, a set of ability states such as intellectual ability, cognitive ability, and / or motor ability are supported. It should be noted that not all embodiments of the invention support all the various ranges and range limits described above.

前述のように、本発明の例示的な実施形態により、少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータ・タイプを使用したリハビリテーション方法であって、
ベッド、車椅子、診療所、及び自宅から選ばれた第1のリハビリテーション場所において、前記患者の運動と相互作用する前記アクチュエータ・タイプのアクチュエータを使用して、前記患者に訓練をさせること、及び
ベッド、車椅子、診療所、及び自宅から選ばれた第2のリハビリテーション場において、前記患者の運動と相互作用する前記アクチュエータ・タイプの第2のアクチュエータを使用して、前記患者に第2の訓練をさせること、からなり、
前記第1の訓練と前記第2の訓練は、アクチュエータの動作に同一の運動機構デザインを利用する、リハビリテーション方法が提供される。
As described above, according to an exemplary embodiment of the present invention, applying a force that interacts with movement of a patient's limb with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter. A rehabilitation method using an actuator type comprising a motion mechanism capable of preventing substantial movement at any point and in any direction within the volume portion,
Training the patient using an actuator of the actuator type that interacts with the patient's motion at a first rehabilitation location selected from a bed, a wheelchair, a clinic, and a home; and Using a second actuator of the actuator type that interacts with the patient's movement in a second rehabilitation field selected from a wheelchair, clinic, and home, causing the patient to undergo a second training. Consists of
A rehabilitation method is provided in which the first training and the second training utilize the same motion mechanism design for the operation of the actuator.

任意選択で、前記第1及び第2の訓練は、同一のリハビリテーション器械を使用して行われる。   Optionally, the first and second exercises are performed using the same rehabilitation instrument.

本発明の例示的な実施形態において、前記運動機構は電動式である。任意選択で、前記運動と前記力は制御装置によって制御される。代替的に又は付加的に、前記運動機構は、少なくとも10kgの力を前記アクチュエータの先端部に印加可能である。代替的に又は付加的に、前記運動機構は、前記アクチュエータの運動の様々な方向に様々な大きさの力を印加することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, the motion mechanism is electric. Optionally, the movement and the force are controlled by a controller. Alternatively or additionally, the movement mechanism can apply a force of at least 10 kg to the tip of the actuator. Alternatively or additionally, the motion mechanism can apply various magnitudes of force in various directions of motion of the actuator.

本発明の例示的な実施形態において、前記運動機構は、前記アクチュエータの運動に選択的に抵抗力を印加するように適合している。   In an exemplary embodiment of the invention, the movement mechanism is adapted to selectively apply a resistance force to the movement of the actuator.

本発明の例示的な実施形態において、前記アクチュエータは、少なくとも、前記運動を誘因すること、前記運動を誘導すること、及び前記運動を記録すること、を含む複数のモードにおいて、前記運動と相互作用するように適合している。任意選択で、前記第1及び第2の訓練は、異なる運動相互作用モードを使用する。   In an exemplary embodiment of the invention, the actuator interacts with the motion in a plurality of modes including at least inducing the motion, inducing the motion, and recording the motion. Is fit to do. Optionally, the first and second exercises use different motion interaction modes.

本発明の例示的な実施形態において、前記第1及び第2の訓練の少なくとも1つは水中で行われる。   In an exemplary embodiment of the invention, at least one of the first and second exercises is performed in water.

本発明の例示的な実施形態において、前記第1及び第2の訓練は同一の体肢について行われる。   In an exemplary embodiment of the invention, the first and second exercises are performed on the same limb.

本発明の例示的な実施形態において、前記第1及び第2の訓練は異なる訓練である。   In an exemplary embodiment of the invention, the first and second exercises are different exercises.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、前記第2のアクチュエータと連結した同一の制御装置において、前記第1及び第2の訓練を含めた前記患者の経過に絶えず注意することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes constantly monitoring the patient's progress including the first and second exercises in the same controller coupled to the second actuator. .

任意選択で、前記アクチュエータにはしなやかさがない。   Optionally, the actuator is not flexible.

また、本発明の例示的な実施形態により、少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータを使用したリハビリテーション方法であって、
前記アクチュエータを使用して、患者の第1の器官を訓練させること、及び
前記アクチュエータを使用して、患者の第2の器官を訓練させること、
からなるリハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention, a force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and A rehabilitation method using an actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in an arbitrary point and in an arbitrary direction in the volume part,
Training the patient's first organ using the actuator, and training the patient's second organ using the actuator;
A rehabilitation method is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、前記訓練の合間に前記リハビリテーション装置の前記患者へのアタッチメントを置き換えることを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes replacing the attachment of the rehabilitation device to the patient between the exercises.

本発明の例示的な実施形態において、アクチュエータは、前記相互作用を制御する制御装置からなる。任意選択で、前記制御装置は異なる体肢を対象とした複数の異なる訓練がプログラムされる。   In an exemplary embodiment of the invention, the actuator comprises a controller that controls the interaction. Optionally, the controller is programmed with a plurality of different exercises for different limbs.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、前記訓練の合間に前記患者に対する前記アクチュエータの相対的な空間位置及び向きの少なくとも1つを調整することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes adjusting at least one of the relative spatial position and orientation of the actuator relative to the patient between the exercises.

また、本発明の例示的な実施形態により、リハビリテーション・キットであって、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータと、
前記アクチュエータ上の先端部と、
前記先端部に取り付ける、モジュール式に交換可能な複数のアタッチメント(その少なくとも2つは異なる器官に適合する)と、
からなるリハビリテーション・キットも提供される。
According to an exemplary embodiment of the present invention, a rehabilitation kit comprising:
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any An actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
A tip on the actuator;
A plurality of modularly replaceable attachments (at least two of which fit different organs) attached to the tip;
A rehabilitation kit consisting of

任意選択で、前記アタッチメントの少なくとも1つは、前記アクチュエータを経由して動力が供給される。代替的に又は付加的に、前記アタッチメントの少なくとも1つは、3つの回転軸で回転可能である。   Optionally, at least one of the attachments is powered via the actuator. Alternatively or additionally, at least one of the attachments is rotatable about three rotation axes.

また、本発明の例示的な実施形態により、リハビリテーション用装置であって、
運動に抵抗すること、運動を誘導すること、運動を起こすこと、の少なくとも1つにより人の運動をサポートするように構成された電動アクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するように構成された制御装置と、を備え、
前記制御装置は、切替可能な複数の患者のモード(モチベーション、認知能力、及び運動能力の1つ以上が高いか低いか)に対応してリハビリテーション訓練を提供するようにプログラムされる、リハビリテーション用装置も提供される。
According to an exemplary embodiment of the present invention, a rehabilitation device comprising:
An electric actuator configured to support human movement by at least one of resisting movement, inducing movement, or causing movement;
A control device configured to control the actuator,
The control device is programmed to provide rehabilitation training in response to a plurality of switchable patient modes (one or more of motivation, cognitive ability, and motor ability being high or low) Is also provided.

任意選択で、前記制御装置は、情報提示モード及び複雑さレベルの少なくとも3つから1つが選択可能であることの指示を提供するように構成される。   Optionally, the controller is configured to provide an indication that at least one of an information presentation mode and a complexity level is selectable.

代替的に又は付加的に、前記制御装置は、少なくとも3水準から選択可能な1つの介助水準により、前記患者の運動機能に支援を提供するように構成される。   Alternatively or additionally, the controller is configured to provide assistance to the motor function of the patient with one assistance level selectable from at least three levels.

代替的に又は付加的に、前記制御装置は、少なくとも3水準から選択可能な1つの鼓舞水準により、前記患者に鼓舞フィードバックを提供するように構成される。   Alternatively or additionally, the controller is configured to provide inspiration feedback to the patient with one inspiration level selectable from at least three levels.

また、本発明の例示的な実施形態により、少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータを使用したリハビリテーション方法であって、
家庭環境において前記アクチュエータを人に連結させること、と
リハビリテーションを強化するために、前記アクチュエータによる相互作用を受けて、前記人が日常活動を行うこと。
からなるリハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention, a force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and A rehabilitation method using an actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in an arbitrary point and in an arbitrary direction in the volume part,
Connecting the actuator to a person in a home environment, and the person performing daily activities under the interaction of the actuator to enhance rehabilitation.
A rehabilitation method is also provided.

任意選択で、前記日常活動は屋外活動である。   Optionally, the daily activity is an outdoor activity.

代替的に又は付加的に、前記アクチュエータは、記録されたリハビリテーション計画を使用して相互作用する。   Alternatively or additionally, the actuators interact using a recorded rehabilitation plan.

代替的に又は付加的に、前記アクチュエータは、リハビリテーションの経過を遠隔地に報告する。   Alternatively or additionally, the actuator reports the progress of rehabilitation to a remote location.

代替的に又は付加的に、前記アクチュエータは、前記患者による危険な運動を防止する。   Alternatively or additionally, the actuator prevents dangerous movement by the patient.

代替的に又は付加的に、本方法は、前記日常生活の第1の練習をリハビリテーション診療所で行う。   Alternatively or additionally, the method performs the first practice of daily life at a rehabilitation clinic.

また、本発明の例示的な実施形態により、
第1のリハビリテーション装置上で、第1の患者のリハビリテーションを行うこと、
第2のリハビリテーション装置上で、第2の患者のリハビリテーションを行うこと、及び
前記2つの装置間でリハビリテーションに関する情報(スコア、最近の経過、患者の部位の空間位置、及びケーム内容、の少なくとも1つを含む)を伝送すること、
からなるリハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
Performing rehabilitation of the first patient on the first rehabilitation device;
At least one of performing rehabilitation of the second patient on the second rehabilitation device, and information on rehabilitation between the two devices (score, recent progress, spatial position of the patient's part, and the contents of the game) Including)
A rehabilitation method is also provided.

任意選択で、入出力に前記装置を使って、前記患者達は一緒にゲームをする。任意選択で、前記患者達が互いに対抗してプレイする。代替的に又は付加的に、前記第1のリハビリテーション装置は、2人の患者間の能力差を補償するために、前記第2の装置が前記第2の患者に提供するものとは異なった支援を第1の患者に提供する。   Optionally, using the device for input and output, the patients play a game together. Optionally, the patients play against each other. Alternatively or additionally, the first rehabilitation device is different from what the second device provides to the second patient to compensate for the difference in performance between the two patients. To the first patient.

本発明の例示的な実施形態において、前記情報はリアルタイムで伝送される。   In an exemplary embodiment of the invention, the information is transmitted in real time.

本発明の例示的な実施形態において、前記情報は、無線接続を使って伝送される。   In an exemplary embodiment of the invention, the information is transmitted using a wireless connection.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、遠隔地の療法士による前記第1及び前記第2の患者の観察を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes observation of the first and second patients by a remote therapist.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、遠隔地の治療グループへの前記患者による接続を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes a connection by the patient to a remote treatment group.

本発明の例示的な実施形態において、前記2つの装置は同じ部屋にある。   In an exemplary embodiment of the invention, the two devices are in the same room.

また、本発明の例示的な実施形態により、
第1のリハビリテーション装置と、
第2のリハビリテーションと、を備え、
該2つのリハビリテーション装置が同期して作動できるように、前記第2のリハビリテーション装置は前記第1のリハビリテーションと無線データリンクによって接続される、リハビリテーション・システム構成も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A first rehabilitation device;
A second rehabilitation,
A rehabilitation system configuration is also provided in which the second rehabilitation device is connected to the first rehabilitation by a wireless data link so that the two rehabilitation devices can operate synchronously.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備える第1のアクチュエータを提供することと、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備える第2のアクチュエータを提供することと、
前記第1及び第2のアクチュエータを、患者及び非療法士にそれぞれ従わせること、と
前記第1のアクチュエータ及び前記非療法士を使用して、前記第1の患者をリハビリすることと、
からなる、協調リハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any Providing a first actuator comprising a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any Providing a second actuator comprising a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
Subjecting the first and second actuators to a patient and a non-therapist, respectively, and rehabilitating the first patient using the first actuator and the non-therapist;
A collaborative rehabilitation method is also provided.

任意選択で、前記非療法士は血縁者である。 Optionally, the non-therapist is a relative.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、制御装置の指示によって前記非療法士及び前記患者を誘導することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes guiding the non-therapist and the patient under the direction of a controller.

本発明の例示的な実施形態において、前記非療法士は18歳未満である。   In an exemplary embodiment of the invention, the non-therapist is less than 18 years old.

本発明の例示的な実施形態において、前記非療法士は10歳未満である。   In an exemplary embodiment of the invention, the non-therapist is less than 10 years old.

本発明の例示的な実施形態において、前記用意は、前記非療法士の自宅でなされる。   In an exemplary embodiment of the invention, the preparation is made at the non-therapist's home.

本発明の例示的な実施形態において、前記非療法士は50時間未満の理学療法の経験を持つ。   In an exemplary embodiment of the invention, the non-therapist has less than 50 hours of physical therapy experience.

本発明の例示的な実施形態において、前記非療法士は10時間未満の理学療法の経験を持つ。   In an exemplary embodiment of the invention, the non-therapist has less than 10 hours of physical therapy experience.

また、本発明の例示的な実施形態により、
フレームと、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータと、
前記体積部分が前記フレームに対して動くように、前記フレーム上に備わる運動機構の複数の異なる相対配置を可能とする、前記フレームと前記アクチュエータを相互に連結する関節と、
を備える、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
Frame,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any An actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
A joint interconnecting the frame and the actuator, allowing a plurality of different relative arrangements of motion mechanisms provided on the frame such that the volume portion moves relative to the frame;
A rehabilitation device is also provided.

任意選択で、前記運動機構は異なる空間方向においては異なる運動制限を有する。また、ここで、前記複数の相対位置には前記機構の向きの変更が含まれる。   Optionally, the motion mechanism has different motion limits in different spatial directions. Here, the plurality of relative positions include a change in the direction of the mechanism.

本発明の例示的な実施形態において、前記関節は直動関節からなる。   In an exemplary embodiment of the invention, the joint comprises a linear joint.

本発明の例示的な実施形態において、前記関節は回転関節からなる。   In an exemplary embodiment of the invention, the joint comprises a rotary joint.

本発明の例示的な実施形態において、前記フレームは湾曲したものである。   In an exemplary embodiment of the invention, the frame is curved.

本発明の例示的な実施形態において、前記関節は電動式である。   In an exemplary embodiment of the invention, the joint is motorized.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、その内部に記録された前記訓練の合間に従って前記関節を制御する、制御装置を備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises a controller that controls the joint according to the intervals between the exercises recorded therein.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、前記関節の位置を報告する少なくとも1つのセンサを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one sensor reporting the position of the joint.

また、本発明の例示的な実施形態により、少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータを含む、リハビリテーション・システムを構成する方法であって、
実行するリハビリテーション訓練を決定すること、と
前記訓練のための前記運動制御機構の所望の位置を選択すること、及び
前記所望の位置に従ってフレームの上の該機構の位置を調整すること、
からなるリハビリテーション・システムを構成する方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention, a force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and A method of constructing a rehabilitation system comprising an actuator comprising a movement mechanism capable of preventing substantial movement in any point, any direction in the volume portion,
Determining a rehabilitation exercise to be performed; selecting a desired position of the motion control mechanism for the exercise; and adjusting the position of the mechanism on a frame according to the desired position;
There is also provided a method of configuring a rehabilitation system comprising:

本発明の例示的な実施形態において、本方法は前記位置を自動的に調整することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes automatically adjusting the position.

本発明の例示的な実施形態において、前記所定の位置を利用者に自動的に報告することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes automatically reporting the predetermined location to a user.

また、本発明の例示的な実施形態により、
球面角φ(回転角)及びθ(仰角)に運動自由度を有し、前記自由度により、各角度方向において、少なくとも30度の角度範囲内で実質的に任意の角度位置を許容する関節と、
前記関節に取り付けられ、人の体肢(少なくともその1点において)と共に運動するよう適合された、実質的に剛直な径方向の伸長要素と、
前記ジョイトの運動と、前記径方向伸長要素の運動とを制御するように適合された制御装置と、
を備える、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A joint having a degree of freedom of movement at spherical angles φ (rotation angle) and θ (elevation angle) and allowing a substantially arbitrary angular position within an angular range of at least 30 degrees in each angular direction by the degrees of freedom; ,
A substantially rigid radial extension element attached to the joint and adapted to move with a human limb (at least at one point thereof);
A controller adapted to control movement of the joit and movement of the radially extending element;
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、全く力が加えられなければ静止し続け、前記人が力を加えると動くように、前記径方向伸長要素は釣り合いが取られている。任意選択で、前記釣り合いは、前記伸長器に選択的に取り付けられるアタッチメントの重さに合わせて変更することが出来る。代替的に又は付加的に、前記釣り合いは、運動の経路に沿って、前記点におけるモーメントの変化に合致するように、前記制御装置によって変更することができる。代替的に又は付加的に、前記釣り合いは、前記体肢にニュートラルな浮力を提供するように設定することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, the radial extension elements are balanced so that they remain stationary if no force is applied and move when the person applies the force. Optionally, the balance can be varied to match the weight of the attachment that is selectively attached to the extender. Alternatively or additionally, the balance can be changed by the controller to match the change in moment at the point along the path of motion. Alternatively or additionally, the balance can be set to provide neutral buoyancy to the limb.

本発明の例示的な実施形態において、前記関節は球関節である。   In an exemplary embodiment of the invention, the joint is a ball joint.

本発明の例示的な実施形態において、前記関節は共通の回転中心を有する2つの直交ヒンジを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the joint comprises two orthogonal hinges having a common center of rotation.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は機械式制御装置からなる。   In an exemplary embodiment of the invention, the control device comprises a mechanical control device.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は電気制御装置からなる。   In an exemplary embodiment of the invention, the control device comprises an electrical control device.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、前記自由度の運動に選択的に抵抗するように適合された少なくとも1つのブレーキを備える。任意選択で、前記ブレーキは前記制御装置によって連続的に制御される。代替的に又は付加的に、前記ブレーキは前記φ又は前記θ方向のうち一方のみの、単方向性である。代替的に又は付加的に、前記ブレーキは前記φ及び前記θ方向の双方で作動可能である。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one brake adapted to selectively resist the freedom of movement. Optionally, the brake is continuously controlled by the controller. Alternatively or additionally, the brake is unidirectional in only one of the φ or θ directions. Alternatively or additionally, the brake is operable in both the φ and θ directions.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、前記継手を動かすように構成された、少なくとも1つのモーターを備える。任意選択で、前記モーターは、少なくとも10kgの力を前記点に印加するように構成される。代替的に又は付加的に、前記モーターは前記制御装置によって連続的に制御される。代替的に又は付加的に、前記モーターを前記伸長器で逆転することはできない。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one motor configured to move the coupling. Optionally, the motor is configured to apply a force of at least 10 kg to the point. Alternatively or additionally, the motor is continuously controlled by the controller. Alternatively or additionally, the motor cannot be reversed by the extender.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、前記人が前記制御装置によって運動するよう制御された軌道とは別の軌道で前記点を動かすときに、弾性的なしなやかさを提供するように構成される弾性要素を、少なくとも1つ備える。任意選択で、前記制御装置が前記しなやかさの程度を設定する。   In an exemplary embodiment of the invention, the device provides elastic flexibility when the person moves the point in a different trajectory than the trajectory controlled to move by the controller. At least one elastic element. Optionally, the control device sets the degree of suppleness.

本発明の例示的な実施形態において、前記要素は伸長可能である。   In an exemplary embodiment of the invention, the element is extensible.

本発明の例示的な実施形態において、前記要素は電力用導管を有する。   In an exemplary embodiment of the invention, the element has a power conduit.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、前記関節の角度位置を報告する少なくとも1つの位置センサを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one position sensor reporting the angular position of the joint.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、前記関節に印加された力を報告する少なくとも1つの力センサを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one force sensor that reports the force applied to the joint.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、前記運動を制御し、また、前記患者の体肢による運動を補助すること、前記患者の体肢による運動に抵抗を与えること、前記患者の体肢による運動を誘導すること、前記患者の体肢に運動するよう突付いて合図すること、及び前記患者の体肢を動かすこと、のうち少なくとも1つを提供するように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the control device controls the movement, assists movement by the patient's limb, provides resistance to movement by the patient's limb, the patient At least one of inducing movement by the limbs of the patient, projecting and signaling to move to the limb of the patient, and moving the limb of the patient.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、複数の異なるリハビリテーション訓練を記憶可能である。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller can store a plurality of different rehabilitation exercises.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータと、
空間中で前記アクチュエータを支持するために一切力を必要としないように、前記アクチュエータを釣り合わせる少なくとも1つの錘と、
からなる、釣り合いが取れたリハビリテーション器械も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any An actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
At least one weight balancing the actuators so that no force is required to support the actuators in space;
A well-balanced rehabilitation instrument is also provided.

また、本発明の例示的な実施形態により、
1つのアクチュエータを用いて、軌道に沿った患者の運動を補助すること、と
前記軌道から外れた患者の運動に対して、前記軌道から外れた方向へのしなやかさをもった抵抗を与えること、
からなり、前記しなやかさは電子・機械的フィードバック・ループなしに、機械的に達成される、リハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
Using one actuator to assist the movement of the patient along the trajectory, and providing a supple resistance in the direction off the trajectory to the movement of the patient off the trajectory;
There is also provided a rehabilitation method in which the suppleness is achieved mechanically without electronic / mechanical feedback loops.

本発明の例示的な実施形態において、前記しなやかさはブレーキによって提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, the suppleness is provided by a brake.

本発明の例示的な実施形態において、前記しなやかさは少なくとも1つの弾性要素によって提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, the suppleness is provided by at least one elastic element.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は前記しなやかさを伴って、前記患者の運動を追跡することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes tracking the patient's movement with the suppleness.

本発明の例示的な実施形態において、空間中の異なる点において、運動に沿って、異なる抵抗力が提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, different resistance forces are provided along the movement at different points in space.

本発明の例示的な実施形態において、空間中の同じ点において、異なる方向に、異なる抵抗力が提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, different resistance is provided in different directions at the same point in space.

本発明の例示的な実施形態において、前記しなやかさは少なくとも1cmである。   In an exemplary embodiment of the invention, the flexibility is at least 1 cm.

また、本発明の例示的な実施形態により、
患者の体の一部分と共に運動するように構成されたレバーと、
前記レバーによるモーター(前記レバーを動かすよう作動する)の逆転を阻止するように、前記レバーに作動可能に接続されたモーターと、
前記レバーと結合し、前記運動に弾力性を提供するバネと、
からなる、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A lever configured to move with a portion of the patient's body;
A motor operably connected to the lever to prevent reversal of the motor by the lever (operating to move the lever);
A spring coupled to the lever and providing elasticity to the movement;
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記レバーがモーターの起こす運動とは異なる運動をする時にのみ、前記バネは前記弾力性を提供する。   In an exemplary embodiment of the invention, the spring provides the elasticity only when the lever moves differently than the motor causes.

本発明の例示的な実施形態において、前記モーターを逆転させようとすると、バネに力が加わる。   In an exemplary embodiment of the invention, a force is applied to the spring when attempting to reverse the motor.

本発明の例示的な実施形態において、前記バネには制御可能な予荷重が与えられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the spring is provided with a controllable preload.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は前記バネと平行に緩衝要素を備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises a cushioning element parallel to the spring.

また、本発明の例示的な実施形態により、
患者の体の一部分と共に運動するように構成されたレバーと、
前記レバーを動かすように、該レバーに作動可能に接続されたモーターと、
前記レバーの運動を誘導するスロットと、
前記レバーと結合し、前記運動に弾力性を提供するバネと、
からなる、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A lever configured to move with a portion of the patient's body;
A motor operably connected to the lever to move the lever;
A slot for inducing movement of the lever;
A spring coupled to the lever and providing elasticity to the movement;
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記バネは前記スロットに組み込まれる。   In an exemplary embodiment of the invention, the spring is incorporated in the slot.

また、本発明の例示的な実施形態により、
径方向伸長レバーの極座標での運動を許容するように構成された、少なくとも1つの関節の第1のセットと、
前記第1のセットの極座標での運動を許容するように構成された、少なくとも1つの関節の第2のセットと、
前記レバーの運動に関連した圧縮をもち、そのため前記第2のセットの運動に対してしなやかさをもつ弾力要素と、
からなる、リハビリテーション用の多軸弾性要素も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A first set of at least one joint configured to allow movement of the radially extending lever in polar coordinates;
A second set of at least one joint configured to allow movement in the first set of polar coordinates;
A resilient element having a compression associated with the movement of the lever, and thus flexible for the movement of the second set;
A multiaxial elastic element for rehabilitation is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記弾性要素は設定可能な予荷重を持っている。   In an exemplary embodiment of the invention, the elastic element has a configurable preload.

また、本発明の例示的な実施形態により、
患者の体の一部分と共に運動するように構成されたレバーと、
前記レバーを動かすように、該レバーに作動可能に接続されたモーターと、
前記レバーと結合し、前記運動に弾力性を提供するバネと、
を備え、前記バネは設定可能なしなやかさを有する、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A lever configured to move with a portion of the patient's body;
A motor operably connected to the lever to move the lever;
A spring coupled to the lever and providing elasticity to the movement;
There is also provided a rehabilitation device, wherein the spring has a settable flexibility.

本発明の例示的な実施形態において、前記しなやかさは制御装置によって設定される。任意選択で、前記設定は連続的なものである。   In an exemplary embodiment of the invention, the flexibility is set by a control device. Optionally, the setting is continuous.

本発明の例示的な実施形態において、前記バネは設定可能な有効長をもつ薄板ばねである。   In an exemplary embodiment of the invention, the spring is a thin leaf spring having a configurable effective length.

また、本発明の例示的な実施形態により、
1つの中央部と2つの末端部からなる、少なくとも3つのテレスコープ部分と、
前記中央部を伸長する作動機構と、
前記末端部の1つと前記中央部とを連結する第1のラック・ピニオン機構と、
前記末端部の他の1つと前記中央部とを連結する第2のラック・ピニオン機構と、
該2つのラック・ピニオン機構を作動可能に連結するベルトと、
からなる、伸長機構も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
At least three telescope parts consisting of one central part and two end parts;
An actuation mechanism extending the central portion;
A first rack and pinion mechanism connecting one of the end portions and the central portion;
A second rack and pinion mechanism connecting the other one of the end portions and the central portion;
A belt operably connecting the two rack and pinion mechanisms;
An extension mechanism is also provided consisting of

また、本発明の例示的な実施形態により、
地面や物体に対して装置を安定化させるためのベースと、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータと、
を備え、前記装置は、
リハビリテーションを実行するの適した第1の配置と、
保管に適した第2の配置と、
の2つの配置を有し、また、前記装置は前記配置間を素人が手動で切り替えるように構成される、
携帯用リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A base to stabilize the device against the ground and objects,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any An actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
The device comprises:
A first arrangement suitable for performing rehabilitation;
A second arrangement suitable for storage;
And the apparatus is configured to allow an amateur to manually switch between the arrangements,
A portable rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記装置は前記第2の配置のために分解される。   In an exemplary embodiment of the invention, the device is disassembled for the second arrangement.

本発明の例示的な実施形態において、前記装置は少なくとも1つのクイック接続を備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises at least one quick connection.

本発明の例示的な実施形態において、前記装置は折り畳み式である。   In an exemplary embodiment of the invention, the device is foldable.

本発明の例示的な実施形態において、車のトランクに収納できるように、前記装置は平らに折り畳める。   In an exemplary embodiment of the invention, the device can be folded flat for storage in a car trunk.

本発明の例示的な実施形態において、前記装置は30kg未満である。   In an exemplary embodiment of the invention, the device is less than 30 kg.

本発明の例示的な実施形態において、前記装置には車輪が付いている。   In an exemplary embodiment of the invention, the device is equipped with wheels.

また、本発明の例示的な実施形態により、
患者の体の一部分と共に運動するように構成されたレバーと、
前記レバーと結合し、前記レバーの運動と相互作用するように構成されたモーターと、
前記モーターと前記レバーとを相互接続し、既定の力を超えたときに前記レバーの少なくとも一部を前記モーターから切り離すように構成された、少なくとも1つの分離可能な要素と、
を備える、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A lever configured to move with a portion of the patient's body;
A motor coupled to the lever and configured to interact with the movement of the lever;
At least one separable element configured to interconnect the motor and the lever and disconnect at least a portion of the lever from the motor when a predetermined force is exceeded;
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記要素は剪断ピンからなる。   In an exemplary embodiment of the invention, the element comprises a shear pin.

本発明の例示的な実施形態において、前記要素は分離可能な関節からなる。   In an exemplary embodiment of the invention, the element comprises a separable joint.

本発明の例示的な実施形態において、前記要素は前記レバー本体と前記レバーに取り付けられるアタッチメントと間に接続される。   In an exemplary embodiment of the invention, the element is connected between the lever body and an attachment attached to the lever.

また、本発明の例示的な実施形態により、
患者の体の一部分と共に運動するように構成されたレバーと、
前記レバーと結合し、前記レバーの運動と相互作用するように構成されたモーターと、
前記モーターと前記部分とを相互接続する少なくとも1つの弾性要素と、
安全性の問題を同定して、前記見極めた直後に前記モーターを停止する(前記弾性要素は該停止が即時的となるのを防ぐ)ように構成された制御装置と、
を備える、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A lever configured to move with a portion of the patient's body;
A motor coupled to the lever and configured to interact with the movement of the lever;
At least one elastic element interconnecting the motor and the portion;
A controller configured to identify a safety issue and stop the motor immediately after the determination (the elastic element prevents the stop from being immediate);
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記装置は、少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができる運動機構を備えるアクチュエータを備える。
In an exemplary embodiment of the invention, the device is capable of applying a force that interacts with the movement of the patient's limb with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter. An actuator having a motion mechanism is provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、前記患者による叫び声を検出することにより、前記安全性の問題を同定する。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller identifies the safety issue by detecting a scream by the patient.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、前記患者の身体の点の少なくとも1つの位置を計算し、計算の結果を1つ以上の許容値と比較することにより、前記安全性の問題を同定する。   In an exemplary embodiment of the invention, the control device calculates the safety by calculating at least one position of a point of the patient's body and comparing the result of the calculation with one or more tolerances. Identify the problem.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な運動機構を備えるアクチュエータと、
リハビリテーションを補助するように構成された少なくとも1つのアクチュエータと、
患者の運搬装置をロックするように構成されたドッキング・ポートと、
を備える、リハビリテーション・ドッキング・ステーションも提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any An actuator having a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
At least one actuator configured to assist in rehabilitation;
A docking port configured to lock the patient carrier;
A rehabilitation docking station is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記ポートは、車椅子に係合するように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the port is configured to engage a wheelchair.

本発明の例示的な実施形態において、前記ポートは、ベッドに係合するように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the port is configured to engage a bed.

本発明の例示的な実施形態において、前記ステーションは可動式である。   In an exemplary embodiment of the invention, the station is mobile.

本発明の例示的な実施形態において、前記ステーションは第2のアクチュエータのアタッチメントのための少なくとも1つのポートを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the station comprises at least one port for attachment of a second actuator.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な、運動機構を備えるアクチュエータを用意すること、
前記アクチュエータを人体上の1点に結合すること、及び
前記アクチュエータにより力ベクトルを前記点に印加すること(前記力は回転を含む)、
からなる、リハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any Providing an actuator with a motion mechanism capable of preventing substantial motion in a direction;
Coupling the actuator to a point on the human body, and applying a force vector to the point by the actuator (the force includes rotation);
A rehabilitation method comprising:

本発明の例示的な実施形態において、前記力ベクトルは該力ベクトルに対して少なくとも2つの回転方向をもつ。   In an exemplary embodiment of the invention, the force vector has at least two directions of rotation relative to the force vector.

本発明の例示的な実施形態において、本方法は、前記第1の力と同時に、第2の力を前記人体の少なくとも第2の点に印加することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the method includes applying a second force to at least a second point of the human body simultaneously with the first force.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な、運動機構を備える第1のアクチュエータを用意すること、
前記第1のアクチュエータを人体上の第1の点に結合すること、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な、運動機構を備える第2のアクチュエータを用意すること、
前記第2のアクチュエータを人体上の第2の点に結合すること、及び
前記2つのアクチュエータを用いて前記2つの点に異なる力を印加すること
からなる、リハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any Providing a first actuator with a motion mechanism capable of preventing substantial motion in a direction;
Coupling the first actuator to a first point on the human body;
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any Providing a second actuator with a motion mechanism capable of preventing substantial motion in a direction;
There is also provided a rehabilitation method comprising coupling the second actuator to a second point on the human body and applying different forces to the two points using the two actuators.

本発明の例示的な実施形態において、前記第1のアクチュエータは回転を提供する。   In an exemplary embodiment of the invention, the first actuator provides rotation.

本発明の例示的な実施形態において、前記の異なる点は同じ体肢上にある。   In an exemplary embodiment of the invention, the different points are on the same limb.

本発明の例示的な実施形態において、前記の異なる点は異なる体肢上にある。本発明の例示的な実施形態において、本方法は、2つの体肢を一緒に訓練することを含む。代替的に又は付加的に、本方法は一方の体肢から他方の体肢へ運動をコピーすることを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the different points are on different limbs. In an exemplary embodiment of the invention, the method includes training two limbs together. Alternatively or additionally, the method includes copying motion from one limb to the other.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、少なくとも3つの該アクチュエータの運動自由度で、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加することができ、かつ、前記体積部分内の任意の点、任意の方向における実質的な運動を阻止可能な、運動機構を備えるアクチュエータを用いて、1器官上の少なくとも1点の運動を制御することと、
該器官上の少なくとも第2の点の位置を制御することと、
前記運動及び前記位置から、前記器官の少なくとも1つの関節の曲がり量をコンピュータによって再現すること、
からなる、逆運動学の方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A force interacting with the movement of the patient's limb can be applied with at least three degrees of freedom of movement of the actuator in a volume portion of at least 30 cm in diameter , and any point in the volume portion, any Controlling the movement of at least one point on an organ with an actuator comprising a movement mechanism capable of preventing substantial movement in a direction;
Controlling the position of at least a second point on the organ;
Reconstructing a bending amount of at least one joint of the organ from the movement and the position by a computer;
A method of inverse kinematics is also provided.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分において、患者の体肢の運動と相互作用する力を印加可能な運動機構を備えるアクチュエータと、
患者の支持具と、
前記患者と前記支持具のうちの少なくとも1つと前記アクチュエータとの相対位置に従って、リハビリテーション訓練を調整するように構成された制御装置と、
からなる、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
An actuator comprising a movement mechanism capable of applying a force that interacts with movement of a patient's limb at least in a volume portion of 30 cm in diameter ;
A patient support,
A control device configured to adjust rehabilitation training according to a relative position of at least one of the patient, the support and the actuator;
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、前記相対位置を決定するために、該装置は距離センサを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises a distance sensor to determine the relative position.

本発明の例示的な実施形態において、前記相対位置を決定するために、装置は画像処理センサを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the apparatus comprises an image processing sensor to determine the relative position.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は前記患者と前記アクチュエータとの相対配置に関係する。   In an exemplary embodiment of the invention, the control device relates to the relative arrangement of the patient and the actuator.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、相対位置が2次元においてのみ異なっているとみなす。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller considers relative positions to differ only in two dimensions.

本発明の例示的な実施形態において、該装置は、望ましい患者配置を示すポインタを備える。   In an exemplary embodiment of the invention, the device comprises a pointer that indicates the desired patient placement.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、前記相対配置を決定するために前記アクチュエータを使用するように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller is configured to use the actuator to determine the relative placement.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、望ましい相対配置を示すために前記アクチュエータを使用するように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller is configured to use the actuator to indicate a desired relative arrangement.

本発明の例示的な実施形態において、前記制御装置は、訓練セッションの間に、また患者の運動に応じて、前記訓練を直ちに調整するように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller is configured to immediately adjust the training during a training session and in response to patient movement.

また、本発明の例示的な実施形態により、
訓練と支払コードとの対応を保存する記憶装置と、
リハビリテーション訓練を制御し、また、前記記憶装置から前記訓練に対応するコードを含むレポートを生成するように構成された制御装置と、
からなる、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
A storage device for storing the correspondence between the training and the payment code;
A controller configured to control rehabilitation training and to generate a report including code corresponding to the training from the storage device;
A rehabilitation device is also provided.

また、本発明の例示的な実施形態により、
体部位の運動を支持するように構成された少なくとも1つのアクチュエータと、
該アクチュエータに付属して前記運動を測定する、少なくとも1つのセンサと、
前記評価された運動を分析して運動の特性の指標を生成し、また、前記運動特性指標に応答してリハビリテーション計画を修正する制御装置と、
からなる、リハビリテーション装置も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
At least one actuator configured to support movement of a body part;
At least one sensor for measuring the movement associated with the actuator;
A controller that analyzes the evaluated motion to generate an index of motion characteristics, and that modifies a rehabilitation plan in response to the motion characteristics index;
A rehabilitation device is also provided.

本発明の例示的な実施形態において、該制御装置は、評価した運動の特性に従ってその後の訓練の選択を修正する。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller modifies subsequent training selections according to the evaluated motion characteristics.

本発明の例示的な実施形態において、制御装置は評価した運動の特性に従ってその後の訓練のパラメータの選択を修正する。   In an exemplary embodiment of the invention, the controller modifies subsequent training parameter selections according to the evaluated motion characteristics.

本発明の例示的な実施形態において、使用される該運動特性指標は、2/3べき法則への適合度として定義される。   In an exemplary embodiment of the invention, the motion characteristic indicator used is defined as a goodness of fit to 2/3 power law.

また、本発明の例示的な実施形態により、
人に少なくとも1つの訓練を実行させることと、
前記少なくとも1つの訓練の結果から、前記人の精神状態を評価することと、
前記評価に従って、少なくとも1つの第2の訓練を自動的に選択することと、
からなる、リハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
Having a person perform at least one training,
Assessing the mental state of the person from the result of the at least one training;
Automatically selecting at least one second exercise according to the evaluation;
A rehabilitation method comprising:

本発明の例示的な実施形態において、前記精神的段階の評価は、2つの訓練(一方が、より高いコンプライアンスを引き出すと期待される)の間で遂行を比較することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the mental stage assessment includes comparing performance between two exercises, one of which is expected to elicit higher compliance.

本発明の例示的な実施形態において、前記精神的段階の評価は、患者の最大能力をそれに対する偏差を決定する基準として用いて、1つの訓練における遂行を比較することを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the assessment of the mental stage includes comparing performance in one exercise using the patient's maximum ability as a criterion for determining deviations therefrom.

本発明の例示的な実施形態において、前記評価は自動的になされる。   In an exemplary embodiment of the invention, the evaluation is made automatically.

また、本発明の例示的な実施形態により、
運動課題を行う患者の能力を決定すること、
非運動課題を行う患者の能力を決定すること、及び
前記決定に応じて、患者の訓練または訓練のパラメータを自動的に選択すること、
からなる、リハビリテーション方法も提供される。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
Determining the patient's ability to perform exercise tasks;
Determining the patient's ability to perform non-motor tasks, and automatically selecting patient training or training parameters in response to the determination;
A rehabilitation method comprising:

本発明の例示的な実施形態において、前記選択は、指示またはフィードバックの様式を知覚能力に適合させることを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the selection includes adapting the mode of instruction or feedback to the perceptual ability.

本発明の例示的な実施形態において、前記選択は、指示またはフィードバックの様式を認知能力に適合させることを含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the selection includes adapting the mode of instruction or feedback to cognitive ability.

本発明の例示的な実施形態において、前記選択は、前記運動及び前記非運動能力の両方のリハビリテーションをするようにデザインされた訓練(又は一連の訓練)を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the selection includes training (or a series of training) designed to rehabilitate both the exercise and the non-motor ability.

本発明の例示的な実施形態において、前記訓練は視覚−運動協調のリハビリテーションを行う。   In an exemplary embodiment of the invention, the training provides visual-motor coordination rehabilitation.

また、本発明の例示的な実施形態により、
少なくとも直径30cmの体積部分内の空間位置に、先端部を有する電動アクチュエータを動かすことと、
患者に前記先端部に対抗して力を加えるように指示し、前記アクチュエータは前記力に対応した抵抗力を与えること、
からなる、リハビリテーション方法も提供される。任意選択で、本方法は、空間位置に応じた抵抗力を選択することを含む。
Also, according to an exemplary embodiment of the present invention,
Moving an electric actuator having a tip to a spatial position within a volume portion of at least 30 cm in diameter ;
Instructing the patient to apply a force against the tip, and the actuator provides a resistance corresponding to the force;
A rehabilitation method comprising: Optionally, the method includes selecting a resistance force as a function of spatial location.

本発明の非限定的な実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図面は概して同じ縮尺では表示されておらず、いずれの寸法も単なる例示であって、必ずしも限定的なものではない。図面において、1つ以上の図面に現れる同一の構造、構成要素または部品については、それが現れる全ての図面において、なるべく同一若しくは類似の番号の引用符号が付けられている。   Non-limiting embodiments of the present invention are described below with reference to the drawings. The drawings are not generally drawn to scale and any dimensions are merely exemplary and not necessarily limiting. In the drawings, identical structures, components or parts that appear in one or more drawings are, where possible, given the same or similar reference numerals in all the drawings in which they appear.

[概論]
本発明の一部の実施形態の方法及び器械は、身体の部位の、制御された、又は部分的に制御された、若しくは指示された運動を提供する。以下の節では、最初に例示的な装置(関節アーム)のデザインを説明し、次いで様々なリハビリテーション方法、それから付加的なリハビリテーション装置のデザイン及び使用法について説明することにより、この装置を説明する。本発明は、特定の方法を説明するために使用される特定の装置に制限されるとみなされるべきでない。むしろ、本方法の多くは様々な装置によって実行することができ、該装置の多くは、様々な方法を実行するために使用することができる。
[Introduction]
The methods and instruments of some embodiments of the present invention provide controlled or partially controlled or directed movement of a body part. The following sections describe this device by first describing the design of an exemplary device (joint arm) and then describing the various rehabilitation methods and then the design and use of additional rehabilitation devices. The present invention should not be regarded as limited to the particular apparatus used to describe the particular method. Rather, many of the methods can be performed by various devices, and many of the devices can be used to perform various methods.

[関節アームのデザイン]
図1は、本発明の例示的な実施形態による、関節アーム式のリハビリテーション器械100を模式的に示したものである。説明の一部において、ここで説明する他の装置についても、説明の便利のため装置100が参照される。用語「システム(system)」は、一部の個所で直接装置100を参照する代わりに使用されており、また複数の装置及びモニターを含むことがある。
[Joint arm design]
FIG. 1 schematically illustrates an articulated arm rehabilitation instrument 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. In part of the description, reference is made to device 100 for convenience of description for other devices described herein. The term “system” is used instead of referring directly to the device 100 in some places, and may include multiple devices and monitors.

装置100は、テーブル又はその他の台座104から上方に突き出る関節アーム102を備える。アーム102の先端部108は、様々な3次元軌道を移動することのできる制御点として機能する。任意選択で、台座104を床に固定するに代わりに、任意選択の加重ベース106(図示されない場所に配置される)によって台座の重量を重くして、使用中に装置100が傾いたり転倒したりしないようにすることもできる。任意選択で、ベース106は、アームに動力を供給するために使用する電子器械を備える。代替的に又は付加的に、重量106は一時的な重量(例えば水で満たした嚢)である。その他の例示的な一般的レイアウトを以下に示す。   The apparatus 100 includes an articulated arm 102 that protrudes upward from a table or other pedestal 104. The distal end portion 108 of the arm 102 functions as a control point that can move in various three-dimensional trajectories. Optionally, instead of securing the pedestal 104 to the floor, the weight of the pedestal is increased by an optional weighted base 106 (located at a location not shown), causing the device 100 to tilt or tip over during use. You can also avoid it. Optionally, the base 106 comprises an electronic instrument that is used to power the arms. Alternatively or additionally, the weight 106 is a temporary weight (eg, a sac filled with water). Other exemplary general layouts are shown below.

本発明の例示的な実施形態において、アーム102は、3次元空間の運動をサポートする関節アームである。代替のデザイン(例えば1つの関節と伸長アームに基づいたもの)を以下に説明する。   In an exemplary embodiment of the invention, arm 102 is an articulated arm that supports movement in three-dimensional space. Alternative designs (e.g. based on one joint and an extension arm) are described below.

本発明の例示的な実施形態において、アーム102は複数の関節112によって相互に接続される複数の部分110からなる。本発明の例示的な実施形態において、例えば、ロボットアーム技術分野で知られるように、各関節は電動式である。代替的に又は付加的に、例えば、以下に説明するように、各関節は選択的にロック可能である。任意選択で、各関節に角度位置センサを、及び/又は先端部108に位置センサを備えるため、アーム102及び/又は先端部108の空間位置を決定することができる。関節は1、2又は3以上の自由度を持つ関節とすることもできる。   In the exemplary embodiment of the invention, arm 102 comprises a plurality of portions 110 that are interconnected by a plurality of joints 112. In an exemplary embodiment of the invention, each joint is motorized, as is known, for example, in the robot arm art. Alternatively or additionally, for example, as described below, each joint can be selectively locked. Optionally, an angular position sensor is provided at each joint and / or a position sensor at the tip 108 so that the spatial position of the arm 102 and / or the tip 108 can be determined. The joint may be a joint having 1, 2, or 3 or more degrees of freedom.

本発明の例示的な実施形態において、アーム102(例えば、そのロック、及び/又は力印加、及び/又は運動)は、制御装置114(例えばパーソナル・コンピュータ、又は専用の組込型コンピュータ)によって制御される。任意選択で、ディスプレイ116、及び/又は利用者入力デバイス118が、利用者との対話に使用される。任意選択で、ディスプレイ116は、オーディオ・ディスプレイ(例えば、音及び/又は言語の、指示及び/又はフィードバック提供する)からなる(又は、これに限定される)。   In an exemplary embodiment of the invention, arm 102 (eg, its locking and / or force application, and / or movement) is controlled by controller 114 (eg, a personal computer or a dedicated embedded computer). Is done. Optionally, display 116 and / or user input device 118 are used for user interaction. Optionally, display 116 comprises (or is limited to) an audio display (eg, providing sound and / or language instructions and / or feedback).

例えば、後ほど図2で説明するような利用のために、遠隔地のコンピュータ、及び/又はその他のユニットとの接続のための外部接続120が、任意選択で備えられる。   For example, an external connection 120 for connection with a remote computer and / or other unit is optionally provided for use as described below in FIG.

装置100の一部の実施がコンピュータを全く含まないことに注目すべきである。 一部の実施は電力を全く必要としない。ある例では、機械式コンピュータが、装置パラメータを制御するために使用される。本発明の一部の実施形態において、ブレーキシステムを使った運動への抵抗(任意選択で可変である)が提供される。   It should be noted that some implementations of device 100 do not include a computer at all. Some implementations do not require any power. In one example, a mechanical computer is used to control device parameters. In some embodiments of the invention, resistance to movement (optionally variable) using the brake system is provided.

[アームの詳細]
以下により詳しく説明するように、本発明の例示的な実施形態による様々なリハビリテーション方法は、アーム102又は以下に説明する他の装置からの、多様なタイプの運動、及び/又は、反応性を必要とする。本発明の一部の実施形態におけるリハビリテーション用装置100の使用は、例えば運動の滑らかさ、反応性、軸間の結合、釣り合わせ、及び/又はサポートされる可動域、について一定の制限を装置100に課す。
[Details of arm]
As will be described in more detail below, various rehabilitation methods according to exemplary embodiments of the present invention require various types of movement and / or reactivity from the arm 102 or other devices described below. And The use of the rehabilitation device 100 in some embodiments of the present invention may impose certain limitations on, for example, smoothness of motion, reactivity, coupling between axes, balancing, and / or supported range of motion. Imposed on.

例えば、本発明の例示的な実施形態による一部の様式のリハビリテーションは、軌道に沿って先端部108を動かすことを患者に要求する。抵抗は予め軌道に沿って定義される、場合によっては全く抵抗が与えられないこともある。どのような場合でも、患者の運動が正しい限りは、装置100が患者の運動に悪影響を与えないことが望ましい。ある具体例において、先端部108は、特定の軌道に沿った運動には何も抵抗を与えず、特定の軌道に沿わない運動には強く抵抗する。そのような先端部を、「ニュートラルに誘導された運動の先端部」と称する。   For example, some styles of rehabilitation according to exemplary embodiments of the invention require the patient to move the tip 108 along a trajectory. The resistance is predefined along the trajectory, and in some cases, no resistance is given at all. In any case, as long as the patient's movement is correct, it is desirable that the device 100 does not adversely affect the patient's movement. In certain embodiments, the tip 108 provides no resistance to movement along a particular trajectory and strongly resists movement that does not follow a particular trajectory. Such a tip is referred to as a “neutral tip of motion induced by neutral”.

ニュートラルな方法(例えば、少なくとも運動の軌道に沿って抵抗を提供しない)で一般化された3次元軌道をサポートするために、アーム102は、所定の実用的な可動域(例えば半径0.8メートル以下、例えば0.5メートル以下の球)内に特異性点を持たないことが、任意選択で要求する。用語「特異性」は、そこから隣接点に移動するのに、1つ以上の関節の限界を通過し、関節位置の比較的大きな変化(一般に時間を要し、患者には急激な抵抗や遅延を与える)を要するような、点及びアーム位置を定義するために使用される。さらに、ニュートラルな運動の提供は、均一な(かつ望ましくはゼロの)抵抗が所望の可動域内の任意の点に提供されることを意味する。あるいは、本発明の一部の実施形態において更に重要なことは、抵抗の任意の変化が滑らかなことである。一部の実施形態において、アーム102は相殺する力を提供するか、運動を提供することさえある。そのような力の均一性と制御性は、本発明の一部の実施形態において必要とされる。一部の実施形態において、先端部108は、体肢が浮力を感じるように患者の体肢を支持するよう構成される。   In order to support a generalized three-dimensional trajectory in a neutral manner (eg, providing resistance at least along the trajectory of motion), the arm 102 has a predetermined practical range of motion (eg, a radius of 0.8 meters). In the following, it is optionally required that there be no singularity point in a sphere of 0.5 meters or less, for example. The term “specificity” refers to the movement of one or more joints from which to move to an adjacent point, and relatively large changes in joint position (generally time consuming, with rapid resistance and delay to the patient). Is used to define point and arm positions that require Further, providing neutral motion means that uniform (and preferably zero) resistance is provided at any point within the desired range of motion. Alternatively, even more important in some embodiments of the present invention is that any change in resistance is smooth. In some embodiments, the arm 102 may provide a counteracting force or even provide motion. Such force uniformity and controllability is required in some embodiments of the invention. In some embodiments, the tip 108 is configured to support the patient's limb such that the limb feels buoyancy.

アーム102が印加及び/又は抵抗できる力の大きさは、用いるリハビリテーション療法による。例えば、あるリハビリテーション様式は、先端部108に印加される例えば100KGに及ぶ力に耐えて、不正確な運動に完全に抵抗するアーム102を必要とする。別の例では、患者が抵抗を感じる一定レベル(例えば1kg)までの力でアームが運動に抵抗すれば足りる。一部の実施形態においては、患者が力に逆らって不注意に先端部108を動かさないようにするために、気付かせる力(例えば10kg)は有用である。   The amount of force that arm 102 can apply and / or resist depends on the rehabilitation therapy used. For example, some rehabilitation modes require an arm 102 that can withstand, for example, 100 KG of force applied to the tip 108 and resists inaccurate movement completely. In another example, it is sufficient if the arm resists exercise with a force up to a certain level (eg, 1 kg) at which the patient feels resistance. In some embodiments, a noticeable force (eg, 10 kg) is useful to prevent the patient from inadvertently moving the tip 108 against the force.

本発明の例示的な実施形態において、先端部108の可動域は50×50×50cmの体積部分に及ぶ。他の実施形態においては、これより小さいか、これより大きな体積部分が提供される。該体積部分は矩形である必要はない。任意選択で、該体積部分は先端部108の1、2又は3軸の周りの回転も含む。一部の実施形態において、先端部の可動体積部分は、1又は2次元(つまり、面内または線に沿ったもの)である。   In an exemplary embodiment of the invention, the range of motion of the tip 108 spans a 50 × 50 × 50 cm volume. In other embodiments, a smaller or larger volume is provided. The volume portion need not be rectangular. Optionally, the volume portion also includes rotation about the tip 108 about one, two or three axes. In some embodiments, the movable volume of the tip is one or two dimensional (ie, in-plane or along a line).

本発明アームの一部の実施形態において、発明に係るアーム102は、自然な方法か、少なくとも患者の運動を邪魔しない方法で、患者の活動に対応することが求められる。本発明の例示的な実施形態において、アーム102の応答性は10msより速く、より望ましくは5msより速い。   In some embodiments of the inventive arm, the inventive arm 102 is required to respond to patient activity in a natural manner or at least in a manner that does not interfere with the patient's movement. In an exemplary embodiment of the invention, the responsiveness of the arm 102 is faster than 10 ms, more preferably faster than 5 ms.

多くの機械システムの一般的な性質に、製造公差、検出公差、設計、及び/又は構造の非最適性により、いくらかの管理できない運動の自由が得られる、というものがある。本発明の例示的な実施形態において、装置100における制御されない自由な運動の総量は5mmより少ないか、2mmより少ない。本発明の一部の実施形態において、バネ荷重機構は、抑制されないバックラッシュ運動を抑制するために使用される。   A common property of many mechanical systems is that manufacturing tolerances, detection tolerances, design, and / or structural non-optimities provide some uncontrollable freedom of movement. In an exemplary embodiment of the invention, the total amount of uncontrolled free movement in device 100 is less than 5 mm or less than 2 mm. In some embodiments of the invention, a spring loading mechanism is used to suppress unrestrained backlash motion.

そのような可動域と、応答性、および力を実現するためのロボット技術が、恐らくは高コストなものであるが、よく知られている。以下に、これに適した更なる多様な技術を説明する。任意選択で、制御装置114は、これらの対象に対して他動的、自動的、若しくは応答的な方法で、アーム102を制御する。本発明の例示的な実施形態において、アーム102のそのような能動制御の結果、アーム102の慣性モーメントの少なくとも80%以上が補償される。異なる状況(例えば、応答性が高いか低いか、または、制御できない自由が大きいか小さいか)に対しては異なる値が要求されることに注目すべきである。   Robot technology to achieve such range of motion and responsiveness and force is probably well known, perhaps at high cost. In the following, further various techniques suitable for this will be described. Optionally, the controller 114 controls the arm 102 in a passive, automatic or responsive manner with respect to these objects. In an exemplary embodiment of the invention, such active control of arm 102 results in at least 80% or more of the moment of inertia of arm 102 being compensated. It should be noted that different values are required for different situations (eg, high or low responsiveness or large or small uncontrollable freedom).

アーム102は、例えば1メートル、0.8メートル、0.5メートル、0.3メートル、又はこれより幾分長いか、短いか、若しくはその中間の長さをもつ。   The arm 102 has a length of, for example, 1 meter, 0.8 meter, 0.5 meter, 0.3 meter, or somewhat longer, shorter, or intermediate therebetween.

[運動タイプ]
説明したような装置100において、制御される運動は1つの点(すなわち先端部108)の運動である。先端部108のための様々なアタッチメントを用意することによって、先端部108は、例えば骨、関節、または身体の別の部位に接続される。アタッチメントは、例えばストラップを使用して、又は患者の協力又は患者の活動に依存して、ハンドル又はレストとして剛性がある。例えば、手、腕、肘、膝、足首、及び/又は肩用の個別のアタッチメント装置が提供される。更に、以下に説明するように、複数の先端部108が(任意選択で、各個々のアーム102と共に)同じ若しくは異なる体部位上にある身体の様々な点に付けるアタッチメント用に提供される。
[Exercise type]
In the device 100 as described, the controlled motion is a single point (ie, tip 108) motion. By providing various attachments for the tip 108, the tip 108 is connected to, for example, a bone, a joint, or another part of the body. The attachment is rigid as a handle or rest, for example using a strap or depending on patient cooperation or patient activity. For example, separate attachment devices for hands, arms, elbows, knees, ankles, and / or shoulders are provided. In addition, as will be described below, a plurality of tips 108 (optionally with each individual arm 102) are provided for attachments that attach to various points of the body on the same or different body parts.

リハビリテーションを提供する際、例えば次に列挙するものの1つ以上の、多様なタイプの運動がサポートされる。   In providing rehabilitation, various types of exercise are supported, eg, one or more of the following listed.

a)受動運動。先端部108が(装置100により)動かされて、患者はそれと一緒に動く。   a) Passive exercise. The tip 108 is moved (by the device 100) and the patient moves with it.

b)抵抗運動。患者は先端部108を動かし、抵抗に対抗する。抵抗は大きさが可変でも、すべての方向で均一でも、方向性があってもよい。   b) Resistance exercise. The patient moves the tip 108 to resist resistance. The resistance may be variable in size, uniform in all directions, or directional.

c)補助運動。患者が先端部108を動かす時に、アーム102に関する正のフィードバックが、患者が動く方向の運動の力を増大させる。   c) Auxiliary exercise. As the patient moves the tip 108, positive feedback on the arm 102 increases the force of movement in the direction in which the patient moves.

d)力場運動。患者は先端部108を動かす。一定の軌道に沿って、あるレベルの抵抗(または無抵抗)に対抗する。軌道からの逸脱は許されないか、抵抗を受ける。図3Aはそのような力場の例を示す。「正しい」軌道302に沿った運動は抵抗を受けないか、場合によっては助力を受ける。軌道302を取り囲む体積部分304において、増大した抵抗が示される。周辺の体積部分306において、より一層大きな抵抗が示される。外側の体積部分308において、運動の阻止が提供される。本発明の例示的な実施形態において、軌道302から外れたときに、軌道302を向いた修正力ベクトル310が印加される。任意選択で、修正力の代わりに、抵抗が軌道302からの距離の関数として変化し、従って、先端部108の運動は、自然に軌道302に戻るように促される。図3Bは、経路からの逸脱と印加される力との間の例示的な関係を示すグラフである。任意選択で、該力は経路方向に印加される。代替として、該力は、恐らくは一方向の抵抗力である。   d) Force field exercise. The patient moves the tip 108. Resist a certain level of resistance (or no resistance) along a certain trajectory. Deviation from orbit is not allowed or resisted. FIG. 3A shows an example of such a force field. Movement along the “correct” trajectory 302 is not resisted or possibly assisted. In the volume 304 surrounding the track 302, increased resistance is shown. Even greater resistance is shown in the peripheral volume 306. In the outer volume portion 308, motion inhibition is provided. In an exemplary embodiment of the invention, a correction force vector 310 directed toward the trajectory 302 is applied when it deviates from the trajectory 302. Optionally, instead of the corrective force, the resistance changes as a function of distance from the trajectory 302, so that the movement of the tip 108 is naturally encouraged to return to the trajectory 302. FIG. 3B is a graph illustrating an exemplary relationship between departure from the path and applied force. Optionally, the force is applied in the path direction. Alternatively, the force is probably a unidirectional resistance force.

このタイプの運動は、患者が所望の運動をトレーニングするのを支援するために使用できる。   This type of exercise can be used to assist the patient in training the desired exercise.

e)ミラー運動。例えば、以下に説明するような2肢リハビリテーションのために、先端部108の運動は、異なる要素の運動の軌道を忠実に映し出すことが要求される。   e) Mirror movement. For example, for bilimb rehabilitation as described below, the movement of the tip 108 is required to faithfully mirror the trajectory of the movement of the different elements.

f)自由運動。患者は望む通りに(場合によっては、フィードバックを受けながら)先端部108を動かす。患者(若しくは療法士又は介護士)が先端部108を動かすときに、装置100は、その運動を後で再生するために記録することができる。再生モードで事前に記録された運動(または経路)は、任意選択で別のモードを使って再現される。任意選択で、記録された経路は、例えば自動で、又は手動で修正される(例えば、滑らかにする等の編集がなされる)。   f) Free movement. The patient moves the tip 108 as desired (possibly with feedback). As the patient (or therapist or caregiver) moves the tip 108, the device 100 can record the movement for later playback. The motion (or path) previously recorded in the playback mode is optionally reproduced using another mode. Optionally, the recorded path is corrected, for example, automatically or manually (eg, editing such as smoothing is performed).

g)一般力場。何らの特定の軌道と関係なく、力場、及び/又は補助力場が定義される。例えば、利用者が実行するための一定の範囲の軌道、若しくは、シミュレートされた現実または仮想の状態(例えば、水、障害物のある領域)が許容される。   g) General force field. Regardless of any particular trajectory, a force field and / or auxiliary force field is defined. For example, a range of trajectories for the user to perform, or a simulated real or virtual state (eg, water, areas with obstacles) are allowed.

h)局所力場。小さな場所だけに、及び/又は1又は2次元でのみ印加される力場。   h) Local force field. Force field applied only in small places and / or in one or two dimensions.

i)限定運動。対象者の身体の1つ以上の点が、支持されるか、運動を抑制される。任意選択で、そのような点と患者への動く点とのなす角が測定される。ある例では、肩の運動だけを許容する専門装具によって肘が固定される。一部の実施形態において、該制限は部分的であり、及び/又は、可動要素(例えばアーム102)によって提供される。   i) Limited exercise. One or more points on the subject's body are supported or restrained from moving. Optionally, the angle between such a point and the moving point to the patient is measured. In one example, the elbow is secured by a professional brace that allows only shoulder movement. In some embodiments, the restriction is partial and / or provided by a movable element (eg, arm 102).

j)主導運動。患者が運動(例えば1cmの動き、又は100グラムの力)を開始し、装置100が該運動を完遂するか、患者が完遂するのを手助けする。運動の完遂は、軌道全体でも、軌道の一部についてであってもよい。   j) Leading movement. The patient begins a movement (eg, 1 cm movement, or 100 grams of force) and the device 100 completes the movement or helps the patient complete. Completion of the movement may be for the entire trajectory or for a portion of the trajectory.

k)示唆運動。装置100が運動を開始し、患者はそれを完遂する。装置100は、様々な方法で(例えば、運動が始まった後に、ここで説明するモードの1つに変更することにより)残りの運動を補助することができる。患者が、運動の捕捉に失敗すると、装置100は合図(例えば音声の合図)を出す。1つの運動軌道の異なる部分は、それぞれ機械始動定義を持つ。任意選択で、患者の動きが遅すぎる場合には、装置100が運動を開始する。   k) Suggested exercise. The device 100 begins exercising and the patient completes it. The device 100 can assist in the remaining exercises in various ways (eg, by changing to one of the modes described herein after the exercise has begun). If the patient fails to capture motion, the device 100 will give a cue (eg, an audio cue). Different parts of one movement trajectory each have a machine start definition. Optionally, if the patient's movement is too slow, the device 100 starts exercising.

l)合図運動。別のモードによる運動が始まる前に、患者はシステムから合図を受け取る。該合図は、例えば、先端部108の振動、皮膚に付けた刺激パッド、音声または視覚的な合図とすることができる。本発明の一部の実施形態において、合図の強さ、及び/又はそのタイミング、及び/又は他の進行中の活動(例えば視覚的表示やゲーム)が、異なるモダリティ間の運動協調(例えば手−目手運動協調)のトレーニングを支援するために使用される。運動による合図は、運動覚のトレーニングに使用することができる。   l) Cue movement. The patient receives a cue from the system before exercise in another mode begins. The cue can be, for example, vibration of the tip 108, a stimulation pad applied to the skin, audio or visual cue. In some embodiments of the invention, the strength of the cues and / or their timing, and / or other ongoing activities (eg, visual display or game) may be used to coordinate motor coordination between different modalities (eg, hand- Used to support training of eye movement coordination. Exercise cues can be used for kinesthetic training.

m)教育モード。装置100に運動を覚え込ませる。ある例では、療法士が運動を実行し、各点における運動パラメータが記録されて、これを訓練に使用することができる。システムに覚え込ませる別の方法は、療法士が使用する経路を使用するものである。療法士は、制御器を使って覚えさせる点を示すか、あるいは全軌道を覚えさせるための連続モードを定めてもよい。任意選択で、経路と点は再生前に編集される。任意選択で、例えば、スムージングや運動点の特定によって、再生前に該経路は抽出される。   m) Education mode. The apparatus 100 is trained to exercise. In one example, the therapist performs an exercise and the exercise parameters at each point are recorded and can be used for training. Another way to make the system remember is to use the path used by the therapist. The therapist may use the controller to indicate points to be remembered, or may define a continuous mode to remember the entire trajectory. Optionally, paths and points are edited before playback. Optionally, the path is extracted prior to playback, for example by smoothing or specifying a motion point.

このように、本発明の一部の実施形態において、リハビリテーション装置100は、等運動性(Isokinetic)、等張性(Isotonic)、及び平衡(Isostatic)訓練の1つ以上を提供することができる。   Thus, in some embodiments of the present invention, the rehabilitation device 100 can provide one or more of isokinetic, isotonic, and isostatic training.

先端部108が追従する軌道の定義には、速度パラメータ(例えば、経路の軌道、速度の軌道、力の軌道)を含むことができることは高く評価されるべきである。例えば、ある一定の速度で先端部108を動かすことを、利用者は補助され、又は急き立てられ、又は、要求される。 速度は、例えば絶対速度あるいは相対速度である(例えば、一定速度、又は不均一なプロファイルに合致する速度が要求される)。   It should be appreciated that the definition of the trajectory followed by the tip 108 can include velocity parameters (eg, path trajectory, velocity trajectory, force trajectory). For example, the user is assisted, urged or required to move the tip 108 at a certain speed. The speed is, for example, an absolute speed or a relative speed (eg, a constant speed or a speed that matches a non-uniform profile is required).

任意選択で、角度軌道(先端部108の角度向きの制約を設定する)が定義される。一部の実施形態において、該制約は1次元のものである。他の実施形態では、2次元または3次元となる。   Optionally, an angular trajectory (setting the angular orientation constraint of the tip 108) is defined. In some embodiments, the constraint is one-dimensional. In other embodiments, it is two-dimensional or three-dimensional.

特定のリハビリテーション・シナリオにおける速度、角度、及び空間軌道は、それぞれ上述の運動タイプの異なるものに属することがある。例えば、速度軌道が自由、または補助されていても、空間軌道が力場タイプとなる場合がある。軌道及び/又はそのパラメータも、時間の関数として、及び/又は前回の遂行の関数として、軌道に沿って変わることがある。例えば、軌道の前半部分でしっかりと(又は期待以上に)実行された運動のタイプに対しては、軌道の後半部分ではより少ない補助が提供される。   Velocity, angle, and spatial trajectory in a particular rehabilitation scenario may each belong to different types of motion as described above. For example, even if the velocity trajectory is free or assisted, the spatial trajectory may be a force field type. The trajectory and / or its parameters may also change along the trajectory as a function of time and / or as a function of previous performance. For example, for the type of movement performed firmly (or more than expected) in the first half of the trajectory, less assistance is provided in the second half of the trajectory.

軌道は、例えば、装静止点または置100上の異なる点の関数として、絶対的に定義される。別の実施形態においては、軌道は全く相対的である。例えば、出発点に関係なく、患者が腕を直線上に動かすことを要求する。また別の実施形態においては、軌道は部分的に相対的である。一度運動が開始すると、それが軌道の残りの形状を決定する。例えば、軌道の最初の部分が、患者が立っているのか座っているのか、そこからどの様なタイプの手の動きが予測されるのかを示唆する。   A trajectory is absolutely defined, for example, as a function of a stationary point or a different point on the device 100. In another embodiment, the trajectories are quite relative. For example, requiring the patient to move his arm in a straight line regardless of the starting point. In yet another embodiment, the trajectories are partially relative. Once the motion starts, it determines the remaining shape of the trajectory. For example, the first part of the trajectory suggests whether the patient is standing or sitting and what type of hand movement is predicted from it.

一部の実施形態においては、以下に説明する様に、複数の点108が定義されるとき、各点の運動タイプは異なるタイプとなる場合がある。一部の実施形態において、定義されるものは、空間内の2つ以上の点の関数としての軌道である。例えば、2つの点を、肘の配置(例えば上腕骨と前腕の骨とのなす角)を定義するために用いる場合、軌道の制約は肘の運動に基づいて定義される場合がある。そのような運動は、空間において相対的(例えば該2点の比較)であって、絶対的(例えば装置の基準点と比較する)ではない。別の例において、異なる点に対しては、異なる制限(例えばある点における角度制限と別の点の速度制限)が与えられる。   In some embodiments, as described below, when multiple points 108 are defined, the motion type of each point may be a different type. In some embodiments, what is defined is a trajectory as a function of two or more points in space. For example, if two points are used to define elbow placement (eg, the angle between the humerus and forearm bones), trajectory constraints may be defined based on elbow motion. Such movement is relative in space (eg, a comparison of the two points) and not absolute (eg, compared to a device reference point). In another example, different points are given different limits (eg, angular limits at one point and speed limits at another point).

本発明の一部の実施形態において、空間上の各点が、速度、力、及び/又は回転(これら全ては、スカラ量又はベクトル量を取りうる)と結び付けられた、テンソル又はテンソル場が提供されることに注目すべきである。   In some embodiments of the present invention, a tensor or tensor field is provided in which each point in space is associated with velocity, force, and / or rotation (all of which can take scalar or vector quantities). It should be noted that.

本発明の一部の実施形態において、軌道上の異なる部分に対して、又は(例えば特定のアームのための)空間の異なる部分に対して、異なるモードが定義される。任意選択で、実際の遂行に基づいて、モードが誘発される。例えば、運動速度が一定の閾値以下にある場合、より支援的なモードが提供される。同様に、閾値以上の休止は、より支援的なモードを示唆する。正確な運動は、より支援の少ないモードを示唆する。   In some embodiments of the invention, different modes are defined for different parts of the trajectory or for different parts of the space (eg for a particular arm). Optionally, modes are triggered based on actual performance. For example, a more supportive mode is provided when the exercise speed is below a certain threshold. Similarly, a pause above the threshold suggests a more supportive mode. Accurate exercise suggests a mode with less support.

本発明の例示的な実施形態において、患者の運動の限界(例えば、関節可動域)に近づく時、又は認知的な限界(例えば、空間無視帯、又は例えば長時間の運動に対する時間無視)に近づく時に、モードは自動的に変更される。   In exemplary embodiments of the invention, approaching a patient's motion limit (eg, range of motion) or approaching a cognitive limit (eg, spatial neglect zone, or time neglect, eg, for long periods of motion). Sometimes the mode is automatically changed.

[使用例]
図4Aは、本発明の例示的な実施形態による、装置100の使用方法のフローチャート400である。
[Example of use]
FIG. 4A is a flowchart 400 of a method of using apparatus 100, according to an illustrative embodiment of the invention.

402において、装置100の電源が投入される(電気装置のために)。任意選択で、アーム102に触れるか一定量動かした時に、装置100は起動する。代替として、アーム102の運動が、装置100に電力を供給する。   At 402, the device 100 is powered on (for an electrical device). Optionally, device 100 is activated when arm 102 is touched or moved a certain amount. Alternatively, movement of arm 102 provides power to device 100.

404において、遠隔接続120が使用される場合は、装置100は任意選択で指示(例えば、提案する活動、及び/又は期待される経過、及び/又は他の場所での理学療法からの結果など)をダウンロードする。任意選択で、患者は、ユーザ入力118により、例えばコードを使って、リストから名前を選択して、若しくは、スマートカード又は磁気カードを使って、装置100に自身を確認させる。任意選択で、患者のリハビリテーション情報はそのような磁気カードやスマートカード上に、又は携帯フラッシュメモリ装置または携帯ハードディスク上に保管されるか、索引が付けられる。   At 404, if the remote connection 120 is used, the device 100 optionally indicates instructions (eg, suggested activities, and / or expected courses, and / or results from physical therapy elsewhere). Download. Optionally, the patient causes device 100 to identify itself by user input 118, for example using a code, selecting a name from a list, or using a smart card or magnetic card. Optionally, patient rehabilitation information is stored or indexed on such a magnetic card or smart card, or on a portable flash memory device or portable hard disk.

406において、実行する活動が選ばれる。より自動化された装置においては、選択は、例えば自動的に行われるか、表示される選択肢のリストから患者が行う。それほど自動化されていない装置においては、例えば、リハビリテーション・センターや指導療法士から提供されたチャートに従って患者が行う。   At 406, an activity to perform is selected. In more automated devices, the selection is made, for example, automatically or by the patient from a list of choices to be displayed. In a less automated device, the patient performs, for example, according to a chart provided by a rehabilitation center or a guidance therapist.

408において、アーム102は、任意選択で、例えば、装置100により、又は患者により(例えば、患者が直接に、又は装置100がそうすることを許すことにより)、開始位置に移動される。一部の軌道では、開始位置が予め決定されていないことに注目すべきである。その代わりに、実際の開始点が、残りの軌道を定義するために使用される。   At 408, the arm 102 is optionally moved to the starting position, eg, by the device 100 or by the patient (eg, by allowing the patient to do so directly or by the device 100). Note that for some trajectories, the starting position is not predetermined. Instead, the actual starting point is used to define the remaining trajectory.

本発明の一部の実施形態において、システムに対する患者の位置が示され、又は測定され(例えば、視覚システムによって、機械式アタッチメントによって)、プログラムがそれに応じて修正される。   In some embodiments of the invention, the position of the patient relative to the system is shown or measured (eg, by the visual system, by mechanical attachment) and the program is modified accordingly.

場合によっては、装置100は別の方法で調整される。例えば、特定のハンドルが先端部108に取り付けられ、又は装置の脚は上げられ、又は下げられる。折り畳み式装置(例えば、折り畳み脚)では、該装置はセットアップされる。任意選択で、該セットアップは、装置100を作動させる前に行われる。   In some cases, the device 100 is adjusted in other ways. For example, a particular handle is attached to the tip 108 or the device leg is raised or lowered. In a foldable device (eg, a folding leg), the device is set up. Optionally, the setup is performed prior to operating device 100.

410において、患者が活動の準備ができていることを確実にするために、任意選択のウォーミングアップ・セッションが患者に実施される。任意選択で、1つ以上の生理的なセンサ、例えば筋肉温度センサ(例えば皮膚表面)が、患者が十分にウォーミングアップしたことを裏付ける(例えば、安全機能として)ために使用される。   At 410, an optional warm-up session is performed on the patient to ensure that the patient is ready for activity. Optionally, one or more physiological sensors, such as muscle temperature sensors (eg, skin surface), are used to confirm that the patient has warmed up sufficiently (eg, as a safety feature).

412において、現在の予想される能力を確認するために、任意選択で患者はテストされる。   At 412, the patient is optionally tested to confirm the current expected capacity.

414において、テストの結果は、例えば、テスト中の患者の達成の良し悪しによって、選択された活動の1つ以上のパラメータを修正するために、又は違う活動を選択するために、任意選択で使用される。例示的な修正は、次のものを含む。予期される速度の減速、予期される力又は抵抗力の緩和、予期される又は許容される関節可動域及び反復回数の緩和。   At 414, the results of the test are optionally used to modify one or more parameters of the selected activity, for example, depending on the success or failure of the patient under test, or to select a different activity. Is done. Exemplary modifications include the following. Expected speed reduction, anticipated force or resistance relief, anticipated or tolerable range of joints and iterations.

416において、活動(例えば、反復20回の連続他動運動、又は軌道全体に沿った0.5kgの抵抗を伴う患者による運動)が実行される。別の例では、抵抗は速度の関数として増大し、又は速度が所定の速度軌道より高いか低いと、任意選択で上述のモードの1つ若しくは複数の組み合わせを用いる。   At 416, an activity is performed (eg, 20 consecutive repetitive movements or movements by the patient with 0.5 kg of resistance along the entire trajectory). In another example, the resistance increases as a function of speed, or optionally uses one or more combinations of the above modes when the speed is higher or lower than a predetermined speed trajectory.

418において、活動の間に任意選択で行われる各種の測定が、任意選択で記録される。そのような記録はまた、活動と同時に実行されてもよい。   At 418, various measurements that are optionally made during the activity are optionally recorded. Such recording may also be performed simultaneously with the activity.

420において、活動に基づいたフィードバックが、例えば、患者、リハビリテーション専門家、及び/又は装置100に提供される。任意選択で、患者の生理的な状態についてのフィードバック(例えば、運動の不整に基づき、及び/又は脈拍、その他の生理学的パラメータに基づいて疲労を決定すること)も提供される。   At 420, activity-based feedback is provided to the patient, rehabilitation professional, and / or device 100, for example. Optionally, feedback about the patient's physiological condition is also provided (eg, determining fatigue based on movement irregularities and / or based on pulse, other physiological parameters).

422において、もう一度活動を繰り返すか、及び/又は新しい活動を選択するか、任意選択で決定される。そのような決定は、例えば患者の経過、及び/又は疲労に基づいてなされる。   At 422, it is optionally determined whether to repeat the activity once again and / or select a new activity. Such a determination is made based on, for example, the patient's progress and / or fatigue.

本発明の例示的な実施形態において、装置100は、自動的にCPTコードその他の請求のために使用されるレポートを生成する。代替として、人間の療法士が承認し、及び/又は修正するレポートが生成される。本発明の一部の実施形態において、患者の経過は、将来予想される支払い、及び/又は訓練、及び/又は提案された人間による指導を評価するために使用される。任意選択で、そのような将来的な要素、患者の改善、経過時間、及び/又はシステムを使用中の、また、システムを使用して改善中の患者のモチベーションが、将来の保健医療機関による経済的支援の決定に使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, device 100 automatically generates a report used for CPT codes and other billing. Alternatively, a report is generated that is approved and / or modified by a human therapist. In some embodiments of the invention, the patient's course is used to evaluate future payments and / or training and / or suggested human guidance. Optionally, such future factors, patient improvement, elapsed time, and / or patient motivation using the system and improving using the system may be an economic Used to determine social support.

本発明の例示的な実施形態において、所定の時間(例えば数週間)の後に、機能または他の測定において全く改善が見られない場合、経済的支援を停止する決定することができる。別の例では、文書化された一定の改善(例えば患者の精度)に基づいて、治療支援が伸長され得る。別の例では、治療費の支払い人は、最小のシステム利用(例えば、システムが患者の家に届けられた場合)を要求することができる。該支払い人は、現在の利用報告書(おそらくはオンラインで)を精査して、利用を伸長するか停止するか決定することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, if no improvement in function or other measurement is seen after a predetermined time (eg, several weeks), it may be decided to stop financial support. In another example, treatment support may be extended based on certain documented improvements (eg, patient accuracy). In another example, the payer of treatment costs may require minimal system usage (eg, when the system is delivered to the patient's home). The payer can review the current usage report (possibly online) and decide whether to extend or stop usage.

本発明の例示的な実施形態において、システムは、例えば参照テーブル(各訓練は対応するコードをもつ)を使用して、単にコード及び/又はレポートを生成することができ、また、モチベーションや計画の完了といった、他の要素に関するレポートも自動的に生成する。   In an exemplary embodiment of the invention, the system can simply generate codes and / or reports, for example using a look-up table (each training has a corresponding code), and can be used for motivation and planning. Automatically generate reports on other factors, such as completion.

[計画と長期の過程]
図4Bは、本発明の例示的な実施形態による、装置100の長期使用のフローチャート430である。
[Planning and long-term process]
FIG. 4B is a flowchart 430 of long-term use of the device 100, according to an illustrative embodiment of the invention.

432において、リハビリテーションが必要と認定された新しい患者が、恐らくは装置100を利用して、テストされる。例えば、そのようなテストには関節可動域のテスト、空間の異なる点における最大印加力のテスト、及び/又は力制御及び運動制御の精度のテストが含まれる。本発明の例示的な実施形態において、装置100は、体肢の寸法を計算する(又は、カメラで検出し)、予め保存された訓練を調整するために(例えば、それらの軌道、及び/又は開始点を調整するために)、体肢の寸法を使用する。   At 432, a new patient identified as needing rehabilitation is tested, perhaps utilizing the device 100. For example, such tests include tests of range of motion, tests of maximum applied force at different points in space, and / or tests of accuracy of force control and motion control. In an exemplary embodiment of the invention, device 100 calculates limb dimensions (or detected with a camera), adjusts pre-stored training (eg, their trajectories, and / or Use the limb dimensions (to adjust the starting point).

434において、患者に必要となるものを決定し、リハビリテーションの目的を立案するために、テストの結果が分析される。この処理は、例えば手動的か、自動的か、又は装置100から支援を得ての手動的なものである。   At 434, the results of the test are analyzed to determine what is needed for the patient and to develop a rehabilitation objective. This process may be manual, automatic, or manual with assistance from the device 100, for example.

436において、リハビリテーション計画が作成される。この計画には、例えば、1つ以上の予想経過チャート、種々の許可された及び/又は必要な訓練、計画の様々なパートに対する訓練パラメータ、訓練の難易度の増減の設定、許容された及び/又は必要な訓練の順序、各訓練の反復回数、ウォーミングアップ要件、記録すべきデータのリスト、患者が変更できる情報のリスト、1つ以上の満足すべき安全性パラメータ、及び/又は患者に警告を出す1つ以上の警報値、及び/又は患者の経過観察が必要なリハビリテーション、が含まれる。リハビリテーション計画の作成は既知の作業であるが、例えば、1つ以上の長期リハビリテーションの可能性(複数回の短い期間に、自宅で装置を使用可能にすることが必要になる)、1つの装置を使用した複数回の活動の提供、遠隔観察の必要性、及び/又は本発明の一部の実施形態における装置のプログラム可能性及び応答性、を考慮した計画は特有のものである。計画は手動、自動、又は装置100の補助を得て手動で作成される。例えば、最初の計画は自動作成され、その後、人の手によって注記が付され、又は承認される。   At 436, a rehabilitation plan is created. This plan may include, for example, one or more expected progress charts, various allowed and / or required training, training parameters for various parts of the plan, setting of training difficulty increase / decrease, allowed and / or Or the order of training required, the number of iterations of each training, warm-up requirements, a list of data to be recorded, a list of information that can be changed by the patient, one or more satisfactory safety parameters, and / or alert the patient One or more alarm values and / or rehabilitation requiring patient follow-up are included. Creating a rehabilitation plan is a known task, but for example one or more long-term rehabilitation possibilities (it will be necessary to make the device available at home for several short periods of time) Planning that takes into account the provision of multiple activities used, the need for remote observation, and / or the programmability and responsiveness of the device in some embodiments of the invention is unique. The plan can be created manually, automatically, or manually with the assistance of the device 100. For example, the initial plan is automatically created and then annotated or approved by human hands.

438において、観察されながら計画が実行される。本発明の例示的な実施形態において、観察は手動式である。代替として、少なくとも観察の一部が自動で行われる。   At 438, the plan is executed while being observed. In an exemplary embodiment of the invention, the observation is manual. As an alternative, at least part of the observation is performed automatically.

440において、観察に応じて計画が修正される。例えば、経過の遅延が認められると、計画期間が変更される。   At 440, the plan is modified in response to the observation. For example, if a delay in progress is recognized, the planning period is changed.

ある場合には、リハビリテーションの進捗につれて、新しい問題が発生または顕在化する。ある場合には、計画が修正される(440)。他の場合では、患者が初期に評価された時よりも概ね少ない程度に、テストが繰り返される(442)。   In some cases, new problems arise or become apparent as rehabilitation progresses. If so, the plan is modified (440). In other cases, the test is repeated to a lesser extent than when the patient was initially evaluated (442).

ある計画では、定期的なテスト(例えば患者の自宅にある装置100による)が、計画の一部に組み込まれる。そのような評価テストは、いつリハビリテーションが完了するかを決定するために使用される。   In some plans, periodic tests (eg, with device 100 at the patient's home) are incorporated into the plan. Such an evaluation test is used to determine when the rehabilitation is complete.

444において、リハビリテーションはほとんど完了し、例えばリハビリテーションの維持を確実にするため、又は他の理由(悪化防止、又は体肢/関節の不使用の防止等)によりトレーニング計画が任意選択で行われる。   At 444, the rehabilitation is almost complete, and a training plan is optionally performed, for example to ensure maintenance of the rehabilitation, or for other reasons (such as preventing deterioration or non-use of limbs / joints).

446において、患者の長期観察が行われ、例えば週に1度か月に1度、患者の能力がテストされる。   At 446, long-term observation of the patient is performed, for example, once a week and once a month, the patient's ability is tested.

448において、例えば、観察によって、又は一般的な定期検査によって、新たに患者が必要としているものが確認される。ある場合には、脳卒中のリハビリテーションを行っている患者は、しばらくしてから、進行性の関節炎状態のためにリハビリテーションが必要であると判断される。本発明の例示的な実施形態において、患者の個人プロフィールが作成される。例えば、そのようなプロフィールには、取り組むべき一連の事項(例えば運動の滑らかさ等)が含まれる。該事項は、時間をかけて、又はテスト中に一定の閾値が検出された(例えば、運動の特性が閾値以下になる)場合に、1つずつ取り組むことができる。   At 448, new needs for the patient are confirmed, for example, by observation or by a regular routine examination. In some cases, a patient undergoing stroke rehabilitation is determined to require rehabilitation after some time due to the progressive arthritic condition. In an exemplary embodiment of the invention, a patient personal profile is created. For example, such a profile includes a series of items to be addressed (eg, smoothness of movement, etc.). The items can be addressed one by one over time or when a certain threshold is detected during the test (eg, the motion characteristic falls below the threshold).

ここで指摘するように、本発明の一部の実施形態の特有の性質は、長期治療、初期リハビリテーションからフォローアップリハビリテーション(例えば能力を維持する)まで患者を見守ること、及び診断、を含んだ様々な状況で装置100が使用されることである。   As pointed out herein, the unique properties of some embodiments of the present invention include a variety of including long-term treatment, patient monitoring from initial rehabilitation to follow-up rehabilitation (eg, maintaining competence), and diagnosis. The device 100 is used in a different situation.

本発明の例示的な実施形態において、患者の能力、及び/又は経過にスコアが付けられる。本発明の例示的な実施形態において、該スコアは、将来のリハビリテーションの必要性、及び/又はタイプを決定する上での補助に使用される。代替的に又は付加的に、スコアは、リハビリテーション訓練の効果を観察し、及び/又は訓練の選択を支援するために使用される。代替的に又は付加的に、スコアは、患者のニーズ(例えば個人的なリハビリテーションのニーズ又はバランスの取れたリハビリテーションのためのニーズ)を確実に満足させるために使用される。本発明の例示的な実施形態において、スコア採点は、進歩のあった範囲、進歩が無いために追加の治療または修正した治療が必要な範囲を確認するために使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, a patient's ability and / or progress is scored. In an exemplary embodiment of the invention, the score is used to assist in determining future rehabilitation needs and / or types. Alternatively or additionally, the score is used to observe the effects of rehabilitation training and / or assist in training selection. Alternatively or additionally, the score is used to ensure that patient needs (eg, personal rehabilitation needs or balanced rehabilitation needs) are satisfied. In an exemplary embodiment of the invention, score scoring is used to identify the extent of progress, the extent to which additional or modified treatment is necessary due to lack of progress.

[スコアリングと時間評価]
本発明の例示的な実施形態において、患者の能力、及び/又は経過にスコアを付けるために、次の手段の1つ以上が使用される。
[Scoring and time evaluation]
In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the following means are used to score patient performance and / or progress.

a)運動スコアは、可動域、運動時間、力、滑らかさ、振戦が無いこと、振戦の程度、痙性、筋緊張、精度、運動の特性、及び/又は力の精緻さ(力の制御、例えば、卵を割らない)、のうち1つ以上を含む。これらは、例えば、指で摘む、手で握る、腕を動かす等、1つの関節、又は複合的な運動に対して規定される。さらに、例えば、患者が満杯のグラスを動かす速度や、ピック・アンド・プレイス(物をつまみ上げて、所定の位置に置く作業)の能力といった、一部の機能的なスコアが使用される。   a) The exercise score is a range of motion, exercise time, force, smoothness, no tremor, degree of tremor, spasticity, muscle tone, accuracy, exercise characteristics, and / or force elaboration (force control) For example, do not break an egg). These are defined for a single joint or a complex movement, for example, picking with a finger, grasping with a hand, moving an arm. In addition, some functional scores are used, such as, for example, the speed at which the patient moves a full glass and the ability to pick and place (pick up and place things in place).

b)認知スコアには、運動(運動技能)及び感覚(例えば知覚、聴覚)、反応速度、作業成功率、完成度、誤り、計画力、使用した指示の複雑さレベル(レベル1は、例えば画面及び音声による言語的指示に従うといった単純な視聴覚指示であり、一方、レベル5は、例えば、画面に写し出された3次元経路に従うといった、画面から運動への複雑な相互作用である)、の1つ以上が含まれる。   b) Cognitive scores include movement (motor skills) and sensation (eg perception, hearing), reaction speed, work success rate, completeness, error, planning ability, complexity level of instructions used (level 1 is, for example, screen And level 5 is a complex interaction from screen to motion, for example, following a 3D path projected on the screen). The above is included.

c)精神スコアは次のうちの1つ以上を含む。患者の能力及び/又は痛みの許容範囲において成功裏に完了した課題、自己作業の評価、システムから要求された催促の総量、使用の継続性(例えば在宅にで)。   c) The mental score includes one or more of the following: Challenges successfully completed in patient capacity and / or pain tolerance, self-assessment, total amount of reminder required by system, continuity of use (eg at home).

本発明の例示的な実施形態において、例えば、類似の損傷のデータベースを使用して、又は同じ時間にリハビリテーションしている複数の患者のスコアを使用して、患者のスコアは他の患者を基準に付けられる。代替的に又は付加的に、スコア採点は健全な体肢と不健全な体肢との間で行われる。   In an exemplary embodiment of the invention, for example, using a database of similar injuries or using scores of multiple patients rehabilitating at the same time, patient scores are relative to other patients. Attached. Alternatively or additionally, scoring is performed between healthy and unhealthy limbs.

本発明の例示的な実施形態において、スコア採点は診断の補助に使用される。本発明の例示的な実施形態において、患者を診断する時に、個々の体部位の能力、及び全体的能力に対してスコアが付けられる(例えば、適当な訓練をさせることによって)。本発明の例示的な実施形態において、装置100は、試験を行い、その結果を分析することによって、患者の能力を分析する。ある場合には、2つの訓練タイプを含む一連の訓練を行い、患者がどちらのタイプの訓練により良い応答をするかをテストする。患者の遂行の結果は、どちらの被制御変数が患者により良い又は望ましい効果を有したかを示す傾向を抽出するために分析される。任意選択で、人間の療法士は、初期の可能な訓練を選択する。代替的に又は付加的に、人間の療法士は、そのような訓練に何パーセントの時間を費やすかを決定する。スコア採点の方法や細かさは、患者の状態毎に、療法士によって、例えば、測定精度、スコアのダイナミックレンジ、又は、(例えば定量測定に対する)予測される結果を調節することによって調整される。   In an exemplary embodiment of the invention, score scoring is used to aid diagnosis. In an exemplary embodiment of the invention, when diagnosing a patient, scores are scored for the ability of individual body parts and for overall ability (eg, by having appropriate training). In an exemplary embodiment of the invention, device 100 analyzes patient performance by performing tests and analyzing the results. In some cases, a series of exercises including two exercise types is performed to test which type of exercise the patient responds better. The results of the patient's performance are analyzed to extract a trend that indicates which controlled variable has a better or desirable effect on the patient. Optionally, the human therapist selects the initial possible training. Alternatively or additionally, the human therapist decides what percentage of time to spend on such training. The scoring method and granularity are adjusted by the therapist for each patient condition, for example, by adjusting the measurement accuracy, the dynamic range of the score, or the expected results (eg for quantitative measurements).

本発明の例示的な実施形態において、患者は筋力スコアの増加を見せるが、精度には対応する増加を見せない場合がある(対応は、例えば、表に従って、又は同じ患者の、恐らくは同じ体肢の前回の傾向による)。そのような場合、患者の訓練計画は、より多くの精度に焦点を絞った訓練と、より少ない筋肉増強訓練を含むように修正される。全てのリハビリテーション計画が複数指標の同時改善を目指すわけではないことは注目される。一部の計画では、1つの指標に焦点があてられ、一度その指標で所望の改善が達成されると、別の指標に焦点があてられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the patient may show an increase in strength score, but may not show a corresponding increase in accuracy (the correspondence may be, for example, according to a table or from the same patient, perhaps the same limb) According to the previous trend). In such cases, the patient's training plan is modified to include more focused training and less muscle build-up training. It is noteworthy that not all rehabilitation plans aim to improve multiple indicators simultaneously. In some plans, one indicator is focused, and once the desired improvement is achieved with that indicator, another indicator is focused.

本発明の例示的な実施形態において、進行中のスコアは、目標に達するまでの時間を評価するために使用される。任意選択で、そのような評価は次の1つ以上に基づく:モチベーション、生来の能力、および現在の能力的障害。任意選択で、生来の能力は、経過を追跡することによって評価される。任意選択で、異なる状況に対する一連の結果と評価された時間がデータベースに保存され、評価の作成に使用される。任意選択で、神経回路網が使用される。モチベーションが、以下に説明するような方法を用いて、任意選択で評価される。代替として、手動の評価が提供される。任意選択で、時間評価は満足されるべき様々なスコアの閾値も含む。例えば、ある評価は、一定のモチベーションが維持されていることが条件とされる。モチベーション減少の検知は、予測過程の更新の指示や、ある種の治療を提案するために利用することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, the ongoing score is used to assess the time to reach a goal. Optionally, such assessment is based on one or more of the following: motivation, innate ability, and current disability. Optionally, innate ability is assessed by tracking the progress. Optionally, a series of results and estimated times for different situations are stored in a database and used to create an evaluation. Optionally, a neural network is used. Motivation is optionally evaluated using methods such as those described below. As an alternative, a manual assessment is provided. Optionally, the time evaluation also includes various score thresholds to be satisfied. For example, a certain evaluation is conditional on a certain level of motivation being maintained. Detection of reduced motivation can be used to provide instructions for updating the prediction process and to propose certain treatments.

[家庭での使用]
本発明の例示的な実施形態において、装置100は家庭での使用に適合している。そのような適合は、次の1つ以上の特徴を含む。
[Home use]
In an exemplary embodiment of the invention, device 100 is adapted for home use. Such adaptation includes one or more of the following features.

a)小型。例えば、装置100の占める床面積は、1平方メートルを未満である。任意選択で、装置100は標準の出入口(例えば60cm、70cm、または80cm幅)を通り抜けるのに適したサイズである。   a) Small size. For example, the floor area occupied by the device 100 is less than 1 square meter. Optionally, device 100 is sized to pass through a standard doorway (eg, 60 cm, 70 cm, or 80 cm wide).

b)簡素なインタフェース。本発明の例示的な実施形態において、装置100は、例えば、少ない選択肢、標準的な大人が理解できるようにデザインされた図や言語による使用説明及び/又はフィードバック等を含んだ、利用者への簡素なインターフェースをもつ。本発明の例示的な実施形態において、有線又は無線のペンダント形又は腕時計形の制御装置が使用される。例えば、該制御装置は、限定された命令セットを持ち、訓練選択ダイヤル、試運転または低速訓練モードを選択するためのボタン、訓練を開始又は停止する起動ボタン、訓練の難易度を増減するスライドボリューム又は1組のボタン、及びフィードバック用のLED又は液晶ディスプレイ(例えば、不良に赤色LED、良に緑色LED)を備える。代替装置の実施形態において、装置100は、音声作動式であり、例えばIVR(interactive voice response:音声自動応答装置)タイプのメニューシステムを使用して制御される。   b) Simple interface. In an exemplary embodiment of the present invention, the device 100 includes, for example, fewer options, instructions and / or feedback in diagrams and languages designed to be understood by a standard adult, and / or feedback to the user. Has a simple interface. In an exemplary embodiment of the invention, a wired or wireless pendant or watch-type control device is used. For example, the control device has a limited instruction set, a training selection dial, a button for selecting a test run or a low speed training mode, a start button for starting or stopping training, a slide volume for increasing or decreasing the difficulty of training or It includes a set of buttons and feedback LEDs or a liquid crystal display (e.g. defective red LED, good green LED). In an alternative device embodiment, device 100 is voice activated and is controlled using, for example, an IVR (interactive voice response) type menu system.

c)しなやかさ。本発明の例示的な実施形態において、装置100は、多様なサイズの患者(または同居人)によって、多様な治療、様々な体部位及び/又は付属肢(例えば1、2、3又は4本の体肢、あるいは体部位、又はその他)に対して使用されるようにデザインされる。ある場合には、多様なアタッチメントが提供される。任意選択で、装置100は、様々な向きでの、及び/又は家庭の活動及び/又は日常生活の活動に接近して(例えば、摂食のリハビリテーションのためにテーブルで)の配置に適合する。   c) suppleness. In an exemplary embodiment of the invention, the device 100 can be used by a variety of size patients (or living people) to perform a variety of treatments, various body parts and / or appendages (eg, 1, 2, 3 or 4 limbs). Designed to be used for limbs, or body parts, or others). In some cases, a variety of attachments are provided. Optionally, the device 100 is adapted for placement in various orientations and / or close to home activities and / or activities of daily living (eg, at a table for feeding rehabilitation).

d) 無固定。本発明の一部の実施形態において、装置100は、設置及び撤去を簡単にするため、表面に簡単に固定されるか、あるいは全く固定されない。   d) Unfixed. In some embodiments of the present invention, the device 100 is simply fixed to the surface or not fixed at all for ease of installation and removal.

e)可動性。以下に詳述。   e) Mobility. Detailed below.

f)例えば、患者がベッドの中に、居間に、裏庭にいるとき等、その他の家庭の環境も任意選択でサポートされる。   f) Other home environments are optionally supported, for example, when the patient is in bed, in the living room, in the backyard.

本発明の例示的な実施形態において、装置100はテレビやHiFiシステムなどの家庭用電気製品と接続される。本発明の例示的な実施形態において、患者はテレビから指示を受けることができる、あるいは、利用者がフィードバックとしてテレビを使ったシステムで遊ぶことができる。別の例では、セットトップ・ボックスが現地のプロセッサとして、及び/又は遠隔地にある局への通信ポートとして利用される。   In an exemplary embodiment of the invention, device 100 is connected to a household appliance such as a television or a WiFi system. In an exemplary embodiment of the invention, the patient can receive instructions from the television, or the user can play with the system using the television as feedback. In another example, a set top box is utilized as a local processor and / or as a communication port to a remote station.

本発明の例示的な実施形態において、利用は、装置100は家庭にあって、患者が一日に何度も利用するのに便利な場所に設置されていると、いう事実から成り立つ。ある例では、リハビリテーション活動は、一方で非リハビリテーション活動をして生活することを可能にしながらも、治療施設では不可能な、一日の大半(例えば、終日や半日)に及ぶように計画される。例えば、リハビリテーション計画は、1時間間隔で全日に及ぶ5分のセッションを要求することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, usage consists of the fact that the device 100 is at home and is located in a convenient location for the patient to use multiple times a day. In some cases, rehabilitation activities are planned to cover the majority of the day (eg, all day or half day), while allowing non-rehabilitation activities to live on the one hand, but not possible in a treatment facility. . For example, a rehabilitation plan can require a 5 minute session spanning the entire day at 1 hour intervals.

別の例では、以下に詳述するように、装置100は、患者が実生活の活動を行うこと、及び/又は実生活の物を使用することに協力する。このことは、特に食べることや服を着ることといった、実生活の状況に対処するための患者の能力の実際の進歩を案内する(そして達成する)リハビリテーション計画を可能にする。   In another example, as detailed below, the device 100 cooperates with a patient performing real life activities and / or using real life objects. This allows a rehabilitation plan that guides (and achieves) the actual progress of the patient's ability to deal with real life situations, particularly eating and dressing.

本発明の例示的な実施形態において、別々の家にある装置が、例えば家族や友人の間で相互接続される。任意選択で、参加者の1人は、装置100(例えば、口の動きを使って装置のマニピュレーションを競い、又はゲームのプレーヤーのときには標準的なコンピュータ・インタフェースを使う)ではなく、コンピュータを使って対話をする。   In an exemplary embodiment of the invention, devices in separate homes are interconnected, for example, between family members and friends. Optionally, one of the participants is using a computer rather than device 100 (eg, using mouth movements to compete for device manipulation or using a standard computer interface for game players). Have a dialogue.

本発明の例示的な実施形態において、家庭での活動とクリニックでの活動が同期するように、装置100は外来診療所と通信する。任意選択で、患者は、自分の個人データの入った記憶素子(例えばUSBメモリカード)を携行する。   In an exemplary embodiment of the invention, device 100 communicates with an outpatient clinic so that home activities and clinic activities are synchronized. Optionally, the patient carries a storage element (eg, USB memory card) containing his personal data.

本発明の例示的な実施形態において、家庭のシステムは、患者が訓練するように催促(例えば、音声、電子メール、またはSMSによる催促など)を出す。   In an exemplary embodiment of the invention, the home system issues a prompt (eg, voice, email, or SMS prompt) for the patient to train.

[遠隔使用]
上述の通り、装置100は任意選択で分散システムの一部として使用される。図2は例示的な分散リハビリテーション・システム200を示す。
[Remote use]
As described above, the device 100 is optionally used as part of a distributed system. FIG. 2 shows an exemplary distributed rehabilitation system 200.

1つ以上のリハビリテーション器械100を持つ家が示される。例えばインターネット、CATV網、携帯電話網、または電話網等のネットワーク202が、装置100をリモートサイトに接続する。本発明の例示的な実施形態において、リモートサイトはディスプレイ206及びユーザ入力208を備えるコンピュータ・ステーション204が配置されるリハビリテーション・センターである。1つのステーション204が、任意選択によりリアルタイムで、複数の装置100を監視することができる。複数のステーション204が、同一の又は異なるサイトに備えられる。任意選択で、複数のステーション204が、1つの装置100を監視するために使用される。 例えば、各装置100は半熟練者による低レベルの監視を受けており、該半熟練者は困難な問題があれば、多くの未熟練者を管理し又は関係する熟練監視人に報告する。   A house with one or more rehabilitation instruments 100 is shown. For example, a network 202 such as the Internet, CATV network, mobile phone network, or telephone network connects the device 100 to a remote site. In an exemplary embodiment of the invention, the remote site is a rehabilitation center in which a computer station 204 with a display 206 and user input 208 is located. One station 204 can optionally monitor multiple devices 100 in real time. Multiple stations 204 are provided at the same or different sites. Optionally, multiple stations 204 are used to monitor one device 100. For example, each device 100 is subject to a low level of supervision by a semi-skilled person who will manage or report a number of unskilled persons to the relevant supervised supervisor if there is a difficult problem.

また、例えばラップトップ・コンピュータを使用した、任意選択の携帯接続212も図示されている。   Also shown is an optional portable connection 212, for example using a laptop computer.

また、1人以上の患者(例えば100人または1000人以上の患者)のデータを保存する、任意選択の遠隔データベース210も図示されている。ある場合には、データベースは、例えばリハビリテーションの現場、及び/又は装置100に分散されている。   Also shown is an optional remote database 210 that stores data for one or more patients (eg, 100 or 1000 patients). In some cases, the database is distributed, for example, at a rehabilitation site and / or device 100.

本発明の例示的な実施形態において、同様の(又は重複した)食事、治療、及び/又は予後に基づいて、及び/又は相性により、患者のグループが1つのネットワークに集められる。本発明の例示的な実施形態において、グループのメンバーの経過は他のメンバーに公開され、恐らくは競争を駆り立てる。モチベーションの低い患者に対しては、支援グループが提供される。例えば、あるグループでは患者は他のメンバーより進歩しており、あるグループでは競争の代わりに集団行動が実施される。   In an exemplary embodiment of the invention, groups of patients are collected in a network based on similar (or overlapping) diets, treatments, and / or prognosis, and / or by affinity. In an exemplary embodiment of the invention, the progress of the members of the group is disclosed to other members, possibly driving competition. Support groups are provided for patients with low motivation. For example, in some groups patients are more advanced than others, and in some groups collective actions are performed instead of competition.

グループ活動の一例において、複数の患者の各々はロールプレイングゲームにおける役割を持っている。各患者/役割の難しさは、患者の能力によって設定される。グループリーダーが選出されることもある。別の例では、各プレーヤーは、グループリーダーの運動、及び/又は指示をコピーすることを要求される。任意選択で、各プレーヤーは、装置100によって能力以上の無理をしないよう保護される。   In an example of a group activity, each of a plurality of patients has a role in a role playing game. The difficulty of each patient / role is set by the patient's capabilities. A group leader may be elected. In another example, each player is required to copy the group leader's exercise and / or instructions. Optionally, each player is protected by the device 100 so as not to overdo it.

他のタイプの利用者は、監視人に加えて、例えば患者の一般開業医、家族、又は介護士がログオンし、患者の経過を点検することができる。   Other types of users can, for example, a patient's general practitioner, family member, or caregiver log on in addition to a supervisor to check the patient's progress.

遠隔リハビリテーションは、例えば次の1つ以上の、複数の経路をたどることができる。   Remote rehabilitation can follow one or more of the following multiple paths, for example.

a) リアルタイム監視。任意選択で、療法士が問題を感知し、及び/又は患者に助言できるように、装置100に隣接してカメラ214が備えられる。任意選択で、データはリアルタイムで療法士によって分析される。任意選択で、アニメーション・ソフトによるアルタイム復元、又はVR(バーチャルリアリティー)が利用される。代替として、オフライン分析が提供される。異なるタイプの監視に対して、異なる支払いの日程が提供される。更に、様々なリハビリテーション・ニーズが遠隔療法士と患者との間の遣り取りのレベルを示唆する。任意選択で、例えば患者の特定の部分にズーム及び/又はパンするなど、カメラ214は療法士によって制御可能である。任意選択で、患者及び/又は患者の身体上の様々な点の、計画した及び/又は実際の運動を追跡するように、カメラの経路が予め計画される。カメラ214に代替して又は加えて、リアルタイム監視が装置100に付属する様々な位置及び向きのセンサによって提供される。これは、映像による監視よりも少ない帯域幅しか必要としない。   a) Real-time monitoring. Optionally, a camera 214 is provided adjacent to the device 100 so that the therapist can sense the problem and / or advise the patient. Optionally, the data is analyzed by the therapist in real time. Optionally, real-time restoration by animation software or VR (virtual reality) is used. As an alternative, offline analysis is provided. Different payment schedules are provided for different types of monitoring. Furthermore, various rehabilitation needs suggest the level of interaction between teletherapists and patients. Optionally, the camera 214 can be controlled by the therapist, for example, to zoom and / or pan to a specific part of the patient. Optionally, the camera path is pre-planned to track planned and / or actual movements of various points on the patient and / or the patient's body. As an alternative or in addition to the camera 214, real-time monitoring is provided by various position and orientation sensors associated with the device 100. This requires less bandwidth than video surveillance.

本発明の例示的な実施形態において、例えば、力を増大するために、又は軌道を変えるために、あるいは患者が安全性限界を超えないようにするために、例えば視聴覚的な方法を用いて、及び/又は一定の方法で応答するように装置100に命令することにより、療法士はリアルタイムフィードバックを提供することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, for example, using an audiovisual method, for example to increase force or to change trajectories, or to keep the patient from exceeding safety limits, And / or by instructing the device 100 to respond in a certain manner, the therapist can provide real-time feedback.

b)生中継開始。リハビリテーション・セッションがライブで(例えば、撮影されながら)開始され、一旦、患者が自分自身で取り組めることを療法士が確信すると、監視は停止される。任意選択で、患者は、例えば活動中又は活動の合間に、助けを求めることができる。   b) Live broadcast started. Monitoring is stopped once the rehabilitation session is started live (eg, while filmed) and once the therapist is confident that the patient can work on his own. Optionally, the patient can ask for help, for example during or between activities.

c) 計画立案。訓練及び/又は装置100のためのプログラミングを含む計画が、毎週又は各セッションの開始時に、リモートサイトによって提供される。一部の実施形態において、計画立案は自動的であり、任意選択で装置100への患者の入力によって、又はよらずに実行される。   c) Planning. A plan including training and / or programming for the device 100 is provided by the remote site weekly or at the start of each session. In some embodiments, planning is automatic and optionally performed with or without patient input to the device 100.

d)監視。リモートサイトは、装置100または別の場所からアップロードされたデータを分析することに特化し、変更を示唆することができる。例えば、どのくらい定期的に患者がシステムを使用するか確認するために、及び/又は苦情に対応するために、別のタイプの監視を行うことができる。リハビリテーション・センターは、例えば週1回の検診を実施し、場合によっては定期的なテストを求めることもできる。任意選択で、患者は、テスト、指導、及び/又は追加の治療のために、例えばリハビリテーション・センターに来るよう呼び出される。   d) Monitoring. The remote site can specialize in analyzing data uploaded from the device 100 or another location and suggest changes. For example, another type of monitoring can be performed to ascertain how regularly the patient uses the system and / or to respond to complaints. The rehabilitation center can, for example, perform weekly screenings and, in some cases, require periodic tests. Optionally, the patient is called to come to a rehabilitation center, for example, for testing, guidance, and / or additional treatment.

e) テスト。本発明の例示的な実施形態において、リモートサイトは装置100を使用して、患者にテストを実施し、患者の状態、及び/又は経過を評価する。本発明の例示的な実施形態において、そのようなテストは、薬の効き目、及び/又は患者に処方された他の治療を評価するために利用される。任意選択で、定期的なテストを利用して、パーキンソン病患者のための又は痙攣患者のための最も有益な薬が選ばれる。   e) Test. In an exemplary embodiment of the invention, the remote site uses the device 100 to test the patient and evaluate the patient's condition and / or progress. In an exemplary embodiment of the invention, such tests are utilized to assess drug efficacy and / or other treatment prescribed to the patient. Optionally, regular testing is used to select the most beneficial medication for Parkinson's disease patients or for convulsive patients.

f)家庭の療法士。本発明の一部の実施形態において、リハビリテーション・セッションのために、療法士が患者の家に来る。例えば、療法士は、装置100をセットアップし、正しい開始位置をマークし、特定の患者(例えばサイズ)のために装置100を調整し、及び/又は装置100の使い方を患者に教えることができる。任意選択で、療法士は、例えば彼の仕事の助言、及び/又は監視を求めて、リモートサイトにアクセスし、及び/又はコンタクトを取ることができる。療法士がその後のセッションに来る時に、リモートサイトは、例えば現在と過去の遂行を比較するのを手伝う。任意選択で、療法士は装置100を持って来る。任意選択で、療法士は2つの装置を持って来る。任意選択で、療法士が持ち込んだ装置は、既に患者の自宅にあるリハビリテーション器械を制御するために使用される。   f) Home therapist. In some embodiments of the invention, the therapist comes to the patient's home for a rehabilitation session. For example, the therapist can set up the device 100, mark the correct starting position, adjust the device 100 for a particular patient (eg, size), and / or teach the patient how to use the device 100. Optionally, the therapist can access and / or contact a remote site, eg, seeking advice and / or monitoring of his work. When the therapist comes in a subsequent session, the remote site can help, for example, compare current and past performance. Optionally, the therapist brings device 100. Optionally, the therapist brings two devices. Optionally, the device brought in by the therapist is used to control a rehabilitation instrument already in the patient's home.

g)遠隔保守。本発明の例示的な実施形態において、装置100は、例えば、装置100による技術的問題についての報告、装置100の機械的能力の遠隔テスト、患者の補助の有無、ログのダウンロード及びアップロード、及び/又はソフトウェアのダウンロード及びアップロードの1つ以上を含む、遠隔地から保守を受けることができる。任意選択で、装置100は、遠隔アクセスによって課金情報を収集する。任意選択で、装置100は、例えば保険会社が利用できる使用情報を収集する。一部の実施形態において、装置100へのリモートアクセスは、例えば、患者の個人情報を隠し、各種ログ及びレコードへのアクセスを制限し、及び/又はパスワードその他の認証方式を利用することによって、患者のプライバシーを維持するようにデザインされている。   g) Remote maintenance. In an exemplary embodiment of the invention, the device 100 may, for example, report technical issues with the device 100, remotely test the mechanical capabilities of the device 100, with or without patient assistance, log download and upload, and / or Or, maintenance can be received from a remote location, including one or more of software downloads and uploads. Optionally, device 100 collects billing information by remote access. Optionally, the device 100 collects usage information that can be used, for example, by an insurance company. In some embodiments, remote access to the device 100 can be performed by, for example, hiding the patient's personal information, limiting access to various logs and records, and / or utilizing passwords or other authentication schemes. Designed to maintain privacy.

h)遠隔モチベーション・セッション。本発明の例示的な実施形態において、装置100を用いて低下したモチベーション・レベルを感知し、実地の療法士(まさかの時に任意選択で手配される)が、実地で激励、及び/又は指導を提供することができる。一般に、実地の遠隔セッションが提供される。   h) Remote motivation session. In an exemplary embodiment of the invention, the device 100 is used to sense a reduced motivation level and an on-site therapist (optionally arranged in the unlikely event) provides on-site encouragement and / or guidance. can do. In general, a real remote session is provided.

本発明の例示的な実施形態において、遠隔オペレータがより思い通りに制御するのを支援するために、バーチャルリアリティー法(例えばゴーグル形ディスプレイ/goggle mounted display)が遠隔地で提供される。代替的に又は付加的に、オペレータは自分の視点を操作することができる。本発明の例示的な実施形態において、遠隔及び/又は現場でのフィードバックのために、様々なセンサ(例えば、後述のような)を利用して、患者の模型が動かされる。   In an exemplary embodiment of the invention, a virtual reality method (eg, goggle mounted display) is provided at a remote location to assist the remote operator with more control. Alternatively or additionally, the operator can manipulate his viewpoint. In an exemplary embodiment of the invention, the patient model is moved utilizing various sensors (eg, as described below) for remote and / or field feedback.

[その他の使い方]
装置100は、その一部の実施形態において、上述とは異なる方法で使用される。例えば、本発明の1つの実施形態において、被監督グループが提供される。被監督グループでは、1人以上の療法士が、各自別々の装置を使う、複数の患者を観察/監視/サポートする。そのような被監督グループでは、以下のシナリオの1つ以上が実施される。
[Other usage]
The device 100 is used in some embodiments in a manner different from that described above. For example, in one embodiment of the present invention, a supervised group is provided. In a supervised group, one or more therapists observe / monitor / support multiple patients, each using a separate device. In such supervised groups, one or more of the following scenarios are implemented.

a)携行 − 療法士は、複数の装置100を市民会館や老人ホームなどに持ち込み、利用者グループにセッションを指導する。   a) Carrying-The therapist brings multiple devices 100 to a civic center, a nursing home, etc. and directs a session to a user group.

b)ゲーム − 各患者は、ゲームの中の役割を演じ、スコアをつける。アドベンチャー・ゲーム(例えば、ロール・プレーイング・ゲーム)の例では、患者はリハビリテーション訓練を利用して彼らの能力を改善することにより、ライフポイント、武器、能力、及びその他のアイテムを獲得することができる。ゲームは、例えば必要な患者に補助を提供することにより、1人以上の患者に個人的に適合されている。本発明の例示的な実施形態において、ゲームは、患者に一定の身体的活動を行うことを要求する。該活動は、患者のリハビリテーションの必要性によって、患者間で変わることがある。VR又はより簡単なディスプレイ技術は、患者がゲームに熱中して、他のプレイヤーへの集中を弱めるのを助けるのに役立つ。患者が分散し、インターネットなどのネットワークで相互接続される時に、そのようなゲームをプレイすることができる。   b) Game-Each patient plays a role in the game and scores. In an example of an adventure game (eg, a role playing game), patients may earn life points, weapons, abilities, and other items by using rehabilitation training to improve their abilities. it can. The game is personally adapted to one or more patients, for example by providing assistance to the patient in need. In an exemplary embodiment of the invention, the game requires the patient to perform certain physical activities. The activity may vary between patients depending on the patient's need for rehabilitation. VR or simpler display technology helps to help patients become enthusiastic about the game and reduce their focus on other players. Such games can be played when patients are distributed and interconnected by a network such as the Internet.

c)コール・イン・グループ − 患者は、仮想の「治療部屋」を成形するために、既存のグループ又はゲーム若しくはセッションに参加することができる。任意選択で、チャットラインがリハビリテーション訓練と同時に提供される。任意選択で、リハビリテーション・サーバーは、装置100に、接続して、要求事項を登録し、他の装置への接続を確立する及び/又は療法士へのアクセスを制御するために備えられる。   c) Call-in groups—Patients can join existing groups or games or sessions to form a virtual “treatment room”. Optionally, a chat line is provided at the same time as the rehabilitation training. Optionally, a rehabilitation server is provided to connect to the device 100, register requirements, establish connections to other devices and / or control access to the therapist.

本発明の例示的な実施形態において、グループは療法士によって監督されて、療法士は例えばウェブカメラを使ってグループを監視することができる。代替的に又は付加的に、患者の訓練は、VRまたはシミュレーションを使用して、療法士のシステム上で再現することができる。代替的に又は付加的に、療法士は、スコアなどのシステムによって生成されたデータを点検することができる。任意選択で、例えば支払計画に基づいて、療法士と患者との間の異なるレベルの対話が提供されることがある。ある例では、ライブ接続は、高額支払患者のみが利用できる。別の例では、ウェブカメラ・インターフェースは、高額支払患者のみが利用できる。同様に、支払計画は、治療の他のパラメータ(例えば、訓練の複雑さ、点検レベル、患者間の交流、そして、視聴覚効果及び/又はゲームの特性)に貢献することがある。任意選択で、実際にシステムによって提供されるリハビリテーションの量もまた、支払人によって決まる。代替的に又は付加的に、支払人は、実行したリハビリテーションに従って請求される。   In an exemplary embodiment of the invention, the group is supervised by a therapist who can monitor the group using, for example, a webcam. Alternatively or additionally, patient training can be reproduced on the therapist's system using VR or simulation. Alternatively or additionally, the therapist can review the data generated by the system, such as a score. Optionally, different levels of interaction between the therapist and the patient may be provided, for example based on a payment plan. In one example, a live connection is only available to high-pay patients. In another example, the webcam interface is only available to high-pay patients. Similarly, the payment plan may contribute to other parameters of treatment (eg, training complexity, inspection level, patient interaction, and audiovisual effects and / or game characteristics). Optionally, the amount of rehabilitation actually provided by the system also depends on the payer. Alternatively or additionally, the payer is charged according to the rehabilitation performed.

d)テスト及び/又はトレーニング − 本発明の例示的な実施形態において、療法士はグループを利用して、新しい療法の着想を試験的に行い、様々な方法に対する相対的な利点及び問題点についての患者からのフィードバックをリアルタイムで入手する。任意選択で、該グループをトレーニングの目的で利用することにより、例えば、療法士が複数の患者を、同じ及び/又は異なる条件で、実質的に同時に観察することが可能になる。任意選択で、もし差異が認められると、療法士は該差異を見抜くためにトレーニングを受け、及び/又は、その差異を区別してリハビリする方法を知ることができる。   d) Testing and / or Training-In an exemplary embodiment of the invention, the therapist uses groups to test new therapy ideas on a trial basis and discuss relative benefits and issues for various methods. Get real-time patient feedback. Optionally, utilizing the group for training purposes, for example, allows the therapist to observe multiple patients substantially simultaneously, under the same and / or different conditions. Optionally, if a difference is observed, the therapist can be trained to identify the difference and / or know how to rehabilitate by distinguishing the difference.

本発明の例示的な実施形態において、リンクしたシステムのシナリオが実行される。ある例では、2つの装置が、例えば、有線又は無線接続(例えば、Bluetooth、携帯電話、又はWiFi)、又はネットワーク接続を使用して、マスタ/スレーブ関係によって接続される。マスタを例えば息子(または娘)に、スレーブを息子にリハビリを手伝ってもらう高齢の親にすることもできる。これによって、麻痺をもつ親が家族との接触を維持するための手段として、リハビリテーション訓練を利用することが可能になる。代替的に又は付加的に、麻痺をもつ親が家族から支援を受けることができる。そのような支援には、システムの使い方や、どのような訓練を試すか、ということについての助言も含まれる。   In an exemplary embodiment of the invention, a linked system scenario is executed. In one example, two devices are connected by a master / slave relationship using, for example, a wired or wireless connection (eg, Bluetooth, mobile phone, or WiFi) or a network connection. For example, a master can be an older parent who has a son (or daughter) and a slave who helps the son to rehabilitate. This allows rehabilitation training to be used as a means for parents with paralysis to maintain contact with their families. Alternatively or additionally, parents with paralysis can receive support from their families. Such support includes advice on how to use the system and what kind of training to try.

リンクした装置100(又は複数のアーム102を備える1つの装置)の別の例示的な使用は、子供の遊び用である。本発明の例示的な実施形態において、麻痺をもつ子供が健康な子供と、別々のアーム又は装置を操縦して遊ぶ。任意選択で、麻痺をもつ子供の運動能力は、例えばスピードの強化を提供したり、定期的に自動化した行動を提供して、装置100によって補われる。子供がロールプレイングゲーム又はスポーツ・シミュレーション(例えばテニス)をする場合、装置100は、ゲームの始めから終わりまで麻痺の子供が部分的にでもコントロールできるようにしながら(例えば、麻痺をもつ子供に実質的に動作の20%を行うことを可能にしながら)、麻痺をもつ子供の能力を補完しうることができる。装置100は、麻痺をもつ子供の平等な競争条件を保証するように、支援レベルを調整することができる。   Another exemplary use of the linked device 100 (or one device with multiple arms 102) is for children's play. In an exemplary embodiment of the invention, a child with paralysis plays with a healthy child by maneuvering a separate arm or device. Optionally, the athletic ability of a child with paralysis is supplemented by the device 100, for example, providing speed enhancement or providing periodic automated behavior. When a child plays a role-playing game or a sports simulation (eg tennis), the device 100 allows the paralyzed child to have partial control from the beginning to the end of the game (eg, substantially for paralyzed children). While being able to perform 20% of the movement), it can complement the ability of children with paralysis. The device 100 can adjust the support level to ensure equal competition conditions for children with paralysis.

[フィードバックと患者用ユーザーインターフェイス]
フィードバックの様々なタイプは、本発明の例示的な実施形態による、例えば次の1つ以上の使用が想定される。
[Feedback and patient user interface]
Various types of feedback are envisioned for use in one or more of the following, for example, according to exemplary embodiments of the invention.

a)患者からのフィードバック。任意選択で、患者は療法士に、例えば声の注釈や文章の注釈を用いて、フィードバックを提供することができる。ある例では、そのようなフィードバックは活動中に提供される。別の例では、患者は活動の記録を見直してから、コメントを追加する。本発明の例示的な実施形態によってサポートされる一部の活動において、一定の状況(例えば最大の力)が整うと、患者は制御器を操作するように要求される。フィードバックはまた、各個人の活動のためだけにではなく、計画または進歩のために、患者によって提供される。   a) Patient feedback. Optionally, the patient can provide feedback to the therapist, for example using voice annotations or text annotations. In one example, such feedback is provided during the activity. In another example, the patient reviews the activity record before adding a comment. In some activities supported by exemplary embodiments of the present invention, the patient is required to operate the controller when certain conditions (eg, maximum force) are established. Feedback is also provided by the patient for planning or progress, not just for each individual's activities.

本発明の一部の実施形態において、患者のフィードバックは、現在又は将来の活動、及び/又はそれらのパラメータを修正し、及び/又は決定するために、装置100によって処理される。例えば、もし患者が、一定の力が最大力であることに注意を払えば、それ以降の活動はその力を超えることはないだろう。本発明の一部の実施形態において、一切の明示的な利用者フィードバックは必要とされず、代わりに、例えば制御の難しさに基づいて、システムはいつ最大の力に近づけるかを明確に決定し、そのように決定した力で将来の活動の原型を作ることができる。   In some embodiments of the present invention, patient feedback is processed by the device 100 to modify and / or determine current or future activities and / or their parameters. For example, if a patient pays attention that a certain force is a maximum force, further activity will not exceed that force. In some embodiments of the invention, no explicit user feedback is required; instead, the system clearly determines when the maximum force is approached, for example based on control difficulties. In this way, we can make a prototype of future activities with the determined power.

b)患者へのフィードバック。本発明の例示的な実施形態において、例えば活動中、休憩中、及び/又は活動後に、フィードバックが患者に示される。例えば、そのようなフィードバックには、彼が不正確に活動を行っていること、将来のサイクルは趣向を変えて行われるべきこと、の利用者への指摘、及び/又は現在と過去の遂行及び/又はその他の統計値の比較、を含めることができる。多くの場合において、正のフィードバックは負のフィードバックと同程度か、又はそれ以上に重要であることに注目すべきである。これは、利用するリハビリテーション療法に依存する。正のフィードバックは、例えば、音声の励まし、拍手音、心地良い映像、及び/又はスコア増大などにすることができる。   b) Patient feedback. In an exemplary embodiment of the invention, feedback is presented to the patient, for example during activity, during a break, and / or after activity. For example, such feedback may indicate to the user that he is performing inaccurately, that future cycles should be done in different ways, and / or current and past performance and And / or other statistical comparisons. It should be noted that in many cases, positive feedback is as important or more important than negative feedback. This depends on the rehabilitation therapy used. Positive feedback can be, for example, voice encouragement, applause, pleasant video, and / or score increase.

例えば、言語及び音声フィードバック、文章又は画像を含む表示、印を付けたビデオ画像、装置100への(例えば先端部108による)力及び振動のフィードバックなどの様々なフィードバック様式が、別の要素(上述のペンダントなど)及び/又は仮想現実装置(ゴーグル形ディスプレイなど)を使用して提供される。仮想現実装置では、誤り(又は正しい活動)のタイプ、位置、及び/又はその他のパラメータが、現実又は仮想の活動の映像に重ねて示される。   Various feedback modalities, such as language and audio feedback, displays including text or images, marked video images, force and vibration feedback (eg, by tip 108) to device 100, are separate factors (described above). For example) and / or virtual reality devices (such as goggle-type displays). In a virtual reality device, the type of error (or correct activity), location, and / or other parameters are shown superimposed on a video of real or virtual activity.

例えば、2004年12月7日に出願された米国仮特許出願第60/633,429号(また本願と同一の出願人による同日のPCT出願(表題「音楽リハビリテーション」“Rehabilitation with Music”、代理人事件番号414/04396)としても出願され、両出願の開示内容は参照により本願に組み込まれるものである)において説明されている通り、特に認知、言語、及び/又は視覚能力の制限された患者に対して、音楽がフィードバック様式として使われることがある。例えば、音楽を用いて運動の特性を知らせ、運動によって音楽をおこし、又は患者への指導又は合図として装置100によって音楽が使われる。   For example, US Provisional Patent Application No. 60 / 633,429 filed Dec. 7, 2004 (also PCT application by the same applicant as the present application (title “Rehabilitation with Music”, agent case number) 414/04396), the disclosures of both applications are incorporated herein by reference), particularly for patients with limited cognitive, language and / or visual ability. , Music may be used as a feedback style. For example, music can be used to inform the characteristics of exercise, music can be produced by exercise, or music can be used by the device 100 as an instruction or signal to a patient.

c)療法士へのフィードバック。本発明の例示的な実施形態において、現場又は遠隔地の療法士がフィードバックの提供を受ける。そのようなフィードバックには、例えば、使用の程度(例えば、療法士が注意を支払っていない時に、患者が訓練を続けていたかどうか)、力レベル、間違いの指摘、特定のパラメータの不足・超過・適合の通知、所定の警報、運動の特性(後述)、安全性状況、及び/又は、現在及び/又は過去の統計的分析、の1つ以上が含まれる。   c) Feedback to the therapist. In an exemplary embodiment of the invention, a local or remote therapist is provided with feedback. Such feedback may include, for example, the degree of use (eg, whether the patient continued training when the therapist did not pay attention), strength level, indication of error, lack of / exceeding certain parameters, One or more of notifications of conformity, predetermined alerts, exercise characteristics (described below), safety status, and / or current and / or historical statistical analysis are included.

d) 遠隔地の療法士からのフィードバック。本発明の例示的な実施形態において、例えば、上に示したような患者が受け取るフィードバックが、遠隔地の療法士によって提供される。任意選択で、そのようなフィードバックは、一定の訓練を反復するかどうか、及び/又はパラメータを修正するかどうかという装置100への指示を含む。本発明の例示的な実施形態において、訓練は、療法士が追加することのできるブレークポイントによって区切られる。ブレークポイントにおいて、療法士、患者及び/又は装置100(実施例による)は、例えば、今後のパラメータを変更する場合は休憩を強制し、及び/又は望ましい結果が達成されなければ活動を繰り返す。そのようなブレークポイントは、患者によって何の決定もされず、そして決定が十分に速く又は短い所定の休憩の間になされる場合、患者に気づかれる必要は無い。   d) Feedback from remote therapists. In an exemplary embodiment of the invention, feedback received by a patient, for example as shown above, is provided by a remote therapist. Optionally, such feedback includes an indication to device 100 whether to repeat certain exercises and / or modify parameters. In an exemplary embodiment of the invention, training is delimited by breakpoints that the therapist can add. At the breakpoint, the therapist, patient and / or device 100 (according to the example), for example, force a break if changing future parameters and / or repeat the activity if the desired result is not achieved. Such breakpoints are not determined by the patient and need not be noticed by the patient if the determination is made fast enough or during a short predetermined break.

e)装置100からのフィードバック。装置100の自動化レベルに依存して、例えば、閾値を超過したか、安全性問題を指摘しているか、というフィードバックが装置によって提供される。   e) Feedback from device 100. Depending on the automation level of the device 100, for example, feedback is provided by the device as to whether a threshold has been exceeded or a safety issue has been indicated.

f)取り付けたセンサ・パッチ、又は患者及び/又は装置100の画像解析からのフィードバック。例示的な該パッチは、図5を参照しながら以下に説明する。   f) feedback from attached sensor patches or image analysis of the patient and / or device 100; An exemplary such patch is described below with reference to FIG.

g)一方の装置から他方へのフィードバック、例えば、マスタ/スレーブモードの操作。   g) Feedback from one device to the other, eg operation in master / slave mode.

本発明の例示的な実施形態において、言語はリハビリテーション過程の一部である。ある例では、装置100は声コマンドに反応するか、要求する。別の例では、装置100は音声指示を生成する。   In an exemplary embodiment of the invention, the language is part of the rehabilitation process. In one example, device 100 responds to or requests a voice command. In another example, the device 100 generates a voice indication.

一部の利用者のために、簡素なインタフェースが必要とされる。ある例では、開始・停止を示すための利用者(患者)への指示は、簡単な赤/青の光である。   For some users, a simple interface is required. In one example, the instruction to the user (patient) to indicate start / stop is a simple red / blue light.

例えば、聴覚的、触覚的、(装置100又はパッチの)振動、逆の体肢の運動、視覚的(例えば、点滅する画面)、及び/又は速度を変える、といった、複数の異なるタイプ合図が、患者による活動が必要なことを示すために提供される。   Multiple different types of cues, such as, for example, auditory, tactile, vibration (device 100 or patch), reverse limb movement, visual (eg, blinking screen), and / or changing speed, Provided to indicate that patient activity is required.

本発明の例示的な実施形態において、ダミーの身体が、装置100(例えばアーム102)の運動が患者にもたらす効果を患者に示すために使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, a dummy body is used to show the patient the effect that movement of the device 100 (eg, arm 102) has on the patient.

任意選択で、患者のリハビリテーションが進捗し、また患者の認知能力が改善し、及び/又は注意をよりスペアに向けるようになると、使用するインターフェースの複雑さを増加させる。任意選択で、例えば以下に説明するように、認知、知覚、及び運動の同時リハビリテーションの実施にユーザーインターフェイスが利用される。例えば、患者の能力に適合していたインタフェースを選ぶことによって、及び/又は患者に一定の非運動活動をトレーニングすることによって。   Optionally, as the patient's rehabilitation progresses and the patient's cognitive performance improves and / or attention is directed more to the spare, the complexity of the interface used is increased. Optionally, a user interface is utilized to perform simultaneous cognitive, perceptual and motor rehabilitation, for example as described below. For example, by selecting an interface that was adapted to the patient's ability and / or by training the patient for certain non-motor activities.

[精神状態]
上述のように、任意の個々の患者のリハビリテーションの経過は、一般的に次の1つ以上に依存する: 認知能力(患者が明瞭に考えることができなければ、運動計画は難しいか、不可能である)、知能(患者に全くモチベーションが無ければ、リハビリテーションは難しい)、および運動能力。
[Mental state]
As mentioned above, the course of rehabilitation for any individual patient generally depends on one or more of the following: Cognitive ability (if the patient cannot think clearly, exercise planning is difficult or impossible ), Intelligence (rehabilitation is difficult if the patient has no motivation), and motor skills.

本発明の例示的な実施形態において、これらの1つ以上が装置100によって測定されて、及び/又は支援される。任意選択で、支援の程度及び/又はタイプの変更は、システム100によって決定される。代替的に又は付加的に、支援の変更は利用者によって決定され、又はスコアに従って支援を変更する方法の計画は利用者よって設定される。   In an exemplary embodiment of the invention, one or more of these are measured and / or supported by the device 100. Optionally, the change in the degree and / or type of assistance is determined by system 100. Alternatively or additionally, support changes are determined by the user, or a plan for how to change support according to the score is set by the user.

認知能力の支援は、例えば、単純な表示、情報提示の複数のモード、催促、合図、及び/又は複数の合図を提供することにより。例えばテストを与え、又は認知能力を要するゲームを実行させることにより、認知能力はテストされる。場合によっては、認知能力と知覚能力は区別される。   Cognitive support can be provided, for example, by providing simple displays, multiple modes of information presentation, reminders, cues, and / or multiple cues. Cognitive ability is tested, for example, by giving a test or running a game that requires cognitive ability. In some cases, there is a distinction between cognitive ability and perceptive ability.

本発明の例示的な実施形態において、患者は運動課題(例えば、前に動くこと)を実行することを要求され、彼の課題を理解する能力は認知能力に依存する。スクリーン上の標的を見る、又は実際に(例えば視覚又は口頭の)指示を受け取る能力は彼の知覚能力に依存する。   In an exemplary embodiment of the invention, a patient is required to perform an exercise task (eg, moving forward), and his ability to understand his task depends on cognitive skills. The ability to see a target on the screen or actually receive an indication (eg, visual or verbal) depends on his perceptual ability.

例えば、運動能力の支援は、例えば、上述の様々な運動モードによる。例えば、運動能力の測定は、標準的な結果の範囲を有する訓練を提供し、結果を既知の尺度で評価することによる。   For example, the support of athletic ability is based on the various exercise modes described above, for example. For example, measuring athletic performance is by providing training with a standard range of results and evaluating the results on a known scale.

精神状態の支援において、本発明の一部の実施形態における様々な方法が提供される。   In assisting mental states, various methods are provided in some embodiments of the present invention.

(a)装置100(またはリモートコントローラ)は、例えば運動を先導し、訓練の反復を先導するなど、患者の代わりにイニシアチブを執ることができる。   (A) The device 100 (or remote controller) can take the initiative on behalf of the patient, for example, leading exercise and leading training iterations.

(b)装置100は、例えばスコアや特別なフィードバック要素(イメージ、冗談、おかしなアイコン、笑い、及び/又は休憩時間など)といった、鼓舞を提供することができる。   (B) The device 100 can provide inspiration, such as a score and special feedback elements (images, jokes, funny icons, laughter, and / or break time, etc.).

(c)装置100はグループを支援することができる。グループでは、例えば協力や競争によって、メンバーが互いにモチベーションを提供する。   (C) The device 100 can support groups. In groups, members provide motivation to each other, for example, through cooperation and competition.

(d) 装置100はゲームを提供することができる。   (D) The device 100 can provide a game.

(e) 装置100は、慰めを与える必要性を示唆するモチベーションの不足を指摘することができる。   (E) The device 100 can point out a lack of motivation that suggests the need to provide comfort.

(f) 装置100は、安全機能、及び/又は痛みを軽減する(例えば、利用者が痛みの範囲を指示し、装置100は、患者が予め警告されているときだけ、痛みの範囲が上限を超えるようにする。)ようにデザインされた特徴を提示することによって、患者のモチベーションを増大させて、恐れを軽減することができる。本発明の例示的な実施形態において、利用者が痛みのポイントに達したときに制御器を押すことにより、又は療法士がそうすることにより、利用者は装置100に痛みの範囲を指示する。例えば、神経活動や、発汗や脈拍上昇のような生理的変化を検出する更に特殊な痛みセンサも使用される。   (F) The device 100 reduces safety features and / or pain (e.g., the user indicates the pain range and the device 100 only limits the pain range when the patient has been warned in advance). Presenting features designed to increase patient motivation and reduce fear. In an exemplary embodiment of the invention, the user indicates the extent of pain to the device 100 by pressing the controller when the user reaches the point of pain, or by the therapist doing so. For example, more specific pain sensors that detect neural activity and physiological changes such as sweating and increased pulse are also used.

(g)装置100は、正のフィードバック又は負のフィードバックを選択的に提供することができる。   (G) The device 100 can selectively provide positive feedback or negative feedback.

(h)装置100は、誤差を許容して、多少上下して設定することができる。   (H) The apparatus 100 can be set up and down somewhat, allowing for errors.

(i)装置100は、どちらの訓練が、患者により多くのモチベーション及び/又は協調を引き起こすと思われるか追跡記録することができる。   (I) The device 100 can track which training is likely to cause more motivation and / or coordination to the patient.

(j)例えば、一度開始した運動が確実に成し遂げられるように注意を継続するなど、装置100は患者の代わりに注意を払う。もしミスが起こると、患者の代わりにミスに気付くことを要求されている装置100は、ミスを発見し、運動を修正するための合図を与える。こうして、患者への精神的及び認知的な負荷を軽減する。   (J) The device 100 pays attention on behalf of the patient, for example, continuing attention to ensure that the exercise once started is accomplished. If a mistake occurs, the device 100, which is required to be aware of the mistake on behalf of the patient, finds the mistake and gives a signal to correct the movement. This reduces the mental and cognitive burden on the patient.

モチベーション及び他の精神状態(鬱病や引きこもり等)は、人間によって評価されるものであるが、本発明の例示的な実施形態においては、これらの遂行への影響を検知することにより、装置100によって測定または評価される。本発明の例示的な実施形態において、装置100は、例えば次の1つ以上を評価する:患者がどの程度熱心に取り組むか、患者がどの程度上手に課題を達成するか、セッション中及びセッション間の経過、期待される刺激への応答、及び/又は、様々な課題の間での及び/又は1つの課題の中でのばらつき。   Although motivation and other mental states (such as depression and withdrawal) are evaluated by humans, in an exemplary embodiment of the invention, by detecting the impact on these performances, the device 100 Measured or evaluated by In an exemplary embodiment of the invention, device 100 evaluates, for example, one or more of the following: how hard a patient works, how well a patient accomplishes a task, during and between sessions Course, response to expected stimuli, and / or variability between various tasks and / or within a task.

ある測定方法において、課題における患者の遂行は、ゲームにおける患者の遂行(関節可動域、速度精度)と比較される。ゲームをするとモチベーションが増大するという仮定の下、ゲームと訓練との間の遂行の差は、望まれる課題と望まれない課題との間のモチベーションの差の程度を示唆する可能性がある。   In one measurement method, the patient's performance in the task is compared with the patient's performance (joint range, speed accuracy) in the game. Under the assumption that playing a game will increase motivation, the difference in performance between the game and training may indicate the degree of motivation difference between a desired task and an undesired task.

別の測定方法においては、装置100は、ROM(関節可動域)や痛みの限界など、患者の能力の範囲を測定するために使用される。診断セッションは、少なくとも患者が診断セッションの適用範囲が限定的なものであることを理解しているという理由で、患者の能力に関する比較的正確な情報を提供するものと信頼できると見なされている。その後、患者の能力の限界にある訓練が患者に提供され、範囲の限界に到達する試みと成功の数が測定される。この測定結果は、モチベーション(例えば、患者が達成できると知っていることを達成する意思)の指標として利用される。本発明の例示的な実施形態において、訓練は患者に遂行の目標を与えることを含み、そして患者は目標に向かって努力することが期待される。   In another measurement method, the device 100 is used to measure a range of patient capabilities, such as ROM (range of motion) and pain limits. A diagnostic session is considered reliable to provide relatively accurate information about the patient's capabilities, at least because the patient understands that the scope of the diagnostic session is limited . Thereafter, training at the limit of the patient's ability is provided to the patient, and the number of attempts and successes that reach the limit of the range is measured. This measurement result is used as an indicator of motivation (eg, willingness to achieve what the patient knows can be achieved). In an exemplary embodiment of the invention, the training includes giving the patient a goal of performance and the patient is expected to strive towards the goal.

別の測定方法、自己較正法において、患者はその目標の一部が患者の能力の範囲にあるゲームを行う。この能力が進歩していないと理解されると、様々な難易度の様々な目標が提供される。本発明の例示的な実施形態において、モチベーションは、第一に、患者の能力が何であるか、そして第二に、患者が能力の限界への到達を何回試みるかを測定するためのゲームを分析することによって評価される。   In another measurement method, a self-calibration method, the patient plays a game where some of their goals are within the patient's capabilities. Understanding that this ability has not progressed provides a variety of goals of varying difficulty. In an exemplary embodiment of the invention, motivation is a game for measuring firstly what a patient's ability is and secondly how many times the patient tries to reach the limit of ability. It is evaluated by analyzing.

測定の別の方法は、患者がどの程度熱心に取り組むか(例えば、休憩時間がどのくらいか)、を追跡記録するものである。別の方法は、どのような特定の訓練においても患者が最も熱心に取り組むことを判断するものである。別の方法は、患者が望む任意の難易度で、患者がしたいときに訓練できる自由プレイ・セッションにおいて、患者が注意力、熱意、及び/又は取り組みを提供したかどうかを確認するものである。注意力は、任意選択で別のときの軌道を比較し、例えば、ばらつきの範囲(例えば、患者が急に速度を落とせば−恐らく、彼は注意散漫である)を調べることによって、判断される。熱意は、例えば、患者が幾つかの軌道から1つを選択できる訓練において、患者が要求する変更を追跡記録することによって任意選択で判断される。   Another method of measurement is to track how hard the patient works (eg, how much rest time is). Another method is to determine that the patient is most committed to any particular training. Another method is to ascertain whether the patient has provided attention, enthusiasm, and / or effort in a free play session that can be trained when desired by the patient at any difficulty desired by the patient. Attention is optionally determined by comparing trajectories at different times, for example, by examining the range of variation (eg, if the patient suddenly slows down-perhaps he is distracted) . Enthusiasm is optionally determined, for example, by tracking changes required by the patient in training where the patient can select one from several trajectories.

本発明の例示的な実施形態において、筆跡や粗大運動活動(例えば異常な振戦の検出、チック等の緊張の兆候、及び/又は、例えば他の時と比べての制御の欠如)を分析することにより精神状態は評価される。精神状態は、ある場合には、絶対値よりむしろ相対的状態として提供されることに注目すべきである。   In an exemplary embodiment of the invention, handwriting and gross motor activity (e.g., detection of abnormal tremors, signs of tension such as ticks, and / or lack of control, e.g., compared to other times) are analyzed. The mental state is evaluated. It should be noted that mental states are in some cases provided as relative states rather than absolute values.

[訓練]
本発明の例示的な実施形態において、既存の理学リハビリテーション訓練が装置100のに対して使用される。しかしながら、現在は入手不能な様々な手段が提供される可能性がある。場合によっては、装置100の限界又は装置100の能力を考慮して訓練が修正される。任意選択で、正しい運動は正確さ及び/又は制御の程度で決定され、恐らく手動では決定されない。さらに、ここで説明する一部の訓練(又は、ここで説明する他の技術)は、ロボットの支援無しでは実行できない。
[Training]
In an exemplary embodiment of the invention, existing physical rehabilitation training is used for the device 100. However, various means that are not currently available may be provided. In some cases, training is modified to account for device 100 limitations or device 100 capabilities. Optionally, the correct motion is determined with accuracy and / or degree of control and probably not determined manually. Furthermore, some of the training described here (or other techniques described herein) cannot be performed without the assistance of a robot.

本発明の例示的な実施形態において、訓練は手動で修正される。本発明の例示的な実施形態において、訓練は、療法士によって記録されて、それから注記が付けられる(例えば所望の測定結果をマークするため)。別の例では、訓練は装置100に直接プログラミングされる。任意選択で、装置100は、訓練への制限(例えば安全性限界や装置限界)又は追加を提案し、及び/又は、どこでより支援の少ない、又はより支援の多い運動モードが適切であるか(例えば、動作の最後では、より支援の多いモードが望ましい)を提案する。   In an exemplary embodiment of the invention, the training is modified manually. In an exemplary embodiment of the invention, the training is recorded by the therapist and then annotated (eg, to mark a desired measurement result). In another example, training is programmed directly into device 100. Optionally, device 100 suggests limitations (eg, safety limits or device limits) or additions to training and / or where less support or more support exercise modes are appropriate ( For example, at the end of the operation, a more support mode is desirable).

本発明の例示的な実施形態において、到達訓練が患者によって行われる。そのような訓練において、様々な筋群をトレーニングすることができ、また、様々な難易度が提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, reaching training is performed by the patient. In such training, various muscle groups can be trained and various difficulty levels are provided.

本発明の例示的な実施形態において、到達運動は、以下の例示的なパラメータの1つ以上によって定義される。
到達距離:
近い − 身体に接触しているか、身体から数インチ離れる
中程度 − 完全伸張から閉じた状態までの中間範囲
遠い − ほとんど完全に腕が伸張
到達方向:
上/下 − より高い(低い)到達位置から、より低い(高い)位置まで
外/内 − 身体から離れて/身体の方へ動く
横/近 − 横方向に身体から離れて動き/身体に向かって動く
到達高さ:
頭上
目の高さ
肩の高さ
胴の高さ
到達目標:
自由到達 − 目標の無い、空間内の一般的な位置への運動
目標到達 − 物理的目標への運動
擬似目標 − コンピュータ画面上に示された目標への運動
In an exemplary embodiment of the invention, the reaching movement is defined by one or more of the following exemplary parameters.
Reach distance:
Near-in contact with the body or a few inches away from the body Moderate-Intermediate range from full extension to closed distance Far-almost full arm extension Direction of arrival:
Up / Down-From a higher (lower) reach to a lower (higher) position Outside / Inside-Moving away / toward the body Lateral / Near-Moving laterally away / from / to the body Reaching height:
Overhead Eye height Shoulder height Torso height Goal:
Free reaching-Movement to a general position in space without a target Goal reaching-Movement to a physical target Pseudo target-Movement to a target shown on a computer screen

特にこの「到達」は、開始位置によって定義され、手の終了位置は距離、方向、及び高さによって定義される。任意の到達は、腕関節の関与、及び到達を達成するために関節を区別する患者の能力によって更に理解される場合がある。   In particular, this “arrival” is defined by the start position, and the end position of the hand is defined by the distance, direction and height. Optional reach may be further understood by the involvement of the arm joint and the patient's ability to distinguish the joint to achieve reach.

本発明の例示的な実施形態において、以下の測定項目の1つ以上が定義される:
患者の到達する能力
運動の滑らかさ
終点への到達を成し遂げる時間
到達の精度
行われた仕事又は仕事量
到達運動の正常な軌道パターンとの運動軌道の比較
反復運動の遂行の安定性
In an exemplary embodiment of the invention, one or more of the following measurements are defined:
Patient's ability to reach Movement smoothness Time to reach end point Arrival accuracy Accuracy of work or work done Comparison of movement trajectory with normal trajectory pattern of reaching movement Stability of performing repetitive movement

本発明の例示的な実施形態において、到達トレーニングは次の一般的なステップからなる。   In an exemplary embodiment of the invention, reaching training consists of the following general steps:

誘導運動下での5から10回の反復到達。患者は、装置100と一緒に動こうと試みるように指示される。   5-10 iterations reached under guided movement. The patient is instructed to attempt to move with the device 100.

主導モードの5から10回の反復。患者の力の大きさと方向が装置100によって測定される。正しい意図のための閾値を超えると、装置100は、到達を遂行するために患者を誘導する。   5 to 10 iterations of lead mode. The magnitude and direction of the patient's force is measured by the device 100. When the threshold for correct intent is exceeded, the device 100 guides the patient to accomplish the arrival.

補助モードの5から10回の反復。患者は、独力で到達を実行しようと試みる。装置100は意図を判断し、患者が動くのを補助する。時間とともに、患者がより自立して動くことができるように、補助の量は減らされる。   5-10 iterations of assist mode. The patient attempts to perform the reach on his own. The device 100 determines the intention and assists the patient in moving. Over time, the amount of assistance is reduced so that the patient can move more independently.

自由運動の5から10回の反復。患者は、装置100からの補助なしで到達を実行しようと試みる。   5 to 10 repetitions of free movement. The patient attempts to perform an arrival without assistance from the device 100.

別の例示的な訓練は、満杯のコップを2点間で移動させたり、本を持ち上げるといった、日常活動の模倣である。   Another exemplary training is imitation of daily activities, such as moving a full cup between two points or lifting a book.

[プログラミング]
本発明の例示的な実施形態において、次の1つ以上を含むリハビリテーション過程の様々な態様を計画し、コンピュータ(例えば装置100)への指示として入力することができる。
a)新しい訓練をデザインすること、
b)特定の状況、及び/又は患者のために訓練を修正すること、
c)リハビリテーション計画を企画及び修正すること、及び
d)決定論理(例えば、ブレークポイント、閾値、及び反復回数)を設計及び修正すること
[programming]
In an exemplary embodiment of the invention, various aspects of the rehabilitation process can be planned and input as instructions to a computer (eg, device 100), including one or more of the following.
a) designing new training,
b) modify training for specific situations and / or patients;
c) planning and modifying rehabilitation plans; and d) designing and modifying decision logic (eg, breakpoints, thresholds, and number of iterations).

システム200及び/又は装置100の異なる利用者に対する許可が異なる場合がある。例えば、異なる許可は、新規事項の追加、複製、修正、削除、及び/又は編集の1つ以上が許容される。これらの活動は、例えば患者データ、活動、計画、統計、及び/又はデータログ、の1つ以上が対象となることがある。本発明の例示的な実施形態に従って作成され、及び/又は修正される特定の活動パラメータには、以下のものが含まれる:軌道、位置および範囲(例えば最小および最大の速度及び角度);力パラメータ、反復サイクル数、停止決定回数、及び/又は休憩時間の長さ及び頻度。   Permissions for different users of system 200 and / or apparatus 100 may be different. For example, different permissions may allow one or more of new matter addition, duplication, modification, deletion, and / or editing. These activities may be directed to one or more of patient data, activities, plans, statistics, and / or data logs, for example. Specific activity parameters created and / or modified according to exemplary embodiments of the present invention include: trajectory, position and range (eg, minimum and maximum speed and angle); force parameters The number of repetitive cycles, the number of stop decisions, and / or the length and frequency of breaks.

本発明の一部の実施形態において、1つ以上のライブラリ(例えば、計画ライブラリ、患者別ライブラリ、及び/又は活動ライブラリ)が、プログラムの修正及び保存のための基盤として提供される。   In some embodiments of the invention, one or more libraries (eg, planning libraries, patient-specific libraries, and / or activity libraries) are provided as a basis for program modification and storage.

本発明の例示的な実施形態において、先端部108を物理的に操作することによって(例えば、患者の正常な手によって、又は療法士によって)、新しい軌道が入力される。任意選択で、その結果の軌道(単数又は複数)は、次いでコンピュータ上で編集される。代替的に又は付加的に、3次元CAD/CAMプログラムが使用され、任意選択でその1つは人体がモデル化され、該身体上の点の運動に様々な制約を置くことができ、及び/又はそのような点に対する望ましい又は許容される可動域が規定される。任意選択で、グラフィック・デザイン・プログラム(例えば、利用者が軌道上の数点を指示し、プログラムが直線または曲線で仕上げるもの)が使用される。代替的に又は付加的に、利用者は、点及び/又は関数を与えることにより、例えば円などの様々な幾何学的形状を定義することができる。代替的に又は付加的に、利用者が線を引き、システム200(例えばステーション204又は装置100にある)にスキャナで取り込むことができる。   In an exemplary embodiment of the invention, a new trajectory is entered by physically manipulating the tip 108 (eg, by the patient's normal hand or by the therapist). Optionally, the resulting trajectory (s) is then edited on the computer. Alternatively or additionally, a three-dimensional CAD / CAM program is used, optionally one of which can model the human body, place various constraints on the movement of points on the body, and / or Or a desired or acceptable range of motion for such a point is defined. Optionally, a graphic design program is used (e.g., the user indicates a few points on the trajectory and the program finishes with a straight line or curve). Alternatively or additionally, the user can define various geometric shapes, such as circles, by providing points and / or functions. Alternatively or additionally, a user can draw a line and scan into system 200 (eg, at station 204 or device 100) with a scanner.

本発明の例示的な実施形態において、訓練は特定の患者、及び/又は状況に対応して修正される。該修正は、例えば次の1つ以上を含むことがある:
a)軌道の関節角度可動域、又は、力を印加し又は精密位置制御する能力に対する修正;
B)患者のサイズ(例えば、体肢または骨の長さ)に対する修正;
C)経過に対する修正。例えば、計画は、示された又は予測された経過に基づいて変更される、計画のタイム・スパン及び/又は刻み幅をもつことがある。
In an exemplary embodiment of the invention, training is modified for a particular patient and / or situation. The modifications may include, for example, one or more of the following:
a) Modifications to the range of joint angle of trajectory or the ability to apply force or precisely position control;
B) Correction to patient size (eg, limb or bone length);
C) Correction to progress. For example, a plan may have a plan time span and / or step size that is modified based on a shown or predicted course.

上述のように、患者によって又は療法士によって実行された軌道は、訓練のために編集され、使用されることがある。本発明の例示的な実施形態において、編集は、スムージング、点及び/又は経路区間の追加、運動を基本的な運動要素に変換すること、の1つ以上を含む。   As described above, trajectories performed by the patient or by the therapist may be compiled and used for training. In an exemplary embodiment of the invention, editing includes one or more of smoothing, adding points and / or path segments, converting motion to basic motion elements.

[プログラミング言語の例]
下記の表1は、ロボットプログラム言語を学ぶ代わりに、任意選択で装置100をプログラムするために使用される、例示的な高級プログラミング言語を説明するものである。本発明の例示的な実施形態において、この言語は療法士、及び/又は他の利用者に使用される。任意選択で、現在の訓練が保存可能であり、修正可能である。
[Programming language examples]
Table 1 below describes an exemplary high-level programming language that is optionally used to program the device 100 instead of learning the robot programming language. In an exemplary embodiment of the invention, this language is used by the therapist and / or other users. Optionally, the current training can be saved and modified.

この高級言語は、プログラムを構築(または編集)するために、プログラムエリアの中にドラッグ可能なアイコン(その各々がコマンドに相当する)のライブラリに基づくものである。各アイコンはコマンドを表しており、3タイプのコメンドが定義される(それ以上追加されることもある)。   This high-level language is based on a library of icons (each of which corresponds to a command) that can be dragged into the program area to build (or edit) a program. Each icon represents a command, and three types of commands are defined (and may be added more).

a.運動コマンド−直線運動、円運動などの基本的な運動。各コマンドは、開始点(P1)及び停止点(P2)を有し、全ての運動コマンドに対して速度、力、加速/減速時間が設定可能である。点(P1、P2)の設定は、先端部108が所望の点に位置している間に入力キーを押すことによって可能である。       a. Movement commands-Basic movements such as linear movement and circular movement. Each command has a start point (P1) and a stop point (P2), and the speed, force, and acceleration / deceleration time can be set for all motion commands. The point (P1, P2) can be set by pressing an input key while the tip end portion 108 is located at a desired point.

b.一般コマンド−プログラムの開始/停止、遅延付加(delay)、および記録など。       b. General commands-start / stop of program, delay, recording, etc.

c.補助コマンド−装置に取付可能な外部装置および付属品を操作するコマンドセット。       c. Auxiliary Command-A command set that operates external devices and accessories that can be attached to the device.

全てのコマンドは、入力されるパラメータセットを持つ(そうでなければ、初期パラメータが使用される)。オペレータは、各コマンドにコメントを追加することができる。装置100は、各コマンドについて説明を作成し、全てのコマンドにオペレータはコメントを追加することができる。そして全てのコマンドには説明がある。利用者を指示するコマンドと、装置100が一定の状況下でどの様な行動をとるかを規定するパラメータは表に示されていない。任意選択で、各経路区間は1つ以上のトリガー(作動すると、コードの短い断片を実行する)を含むことがある。1つの例は、利用者が10%を超えて彼のスピードを変える時に作動するトリガーであり、この場合、警告が与えられるか、より補助的なモードが提供される。

Figure 0005088771
All commands have an input parameter set (otherwise the initial parameters are used). An operator can add a comment to each command. The device 100 creates a description for each command and the operator can add comments to all commands. And all commands have explanations. The commands for instructing the user and the parameters for defining what action the device 100 takes under certain conditions are not shown in the table. Optionally, each path segment may include one or more triggers that, when activated, execute a short piece of code. One example is a trigger that works when the user changes his speed by more than 10%, in which case a warning is given or a more auxiliary mode is provided.
Figure 0005088771

表2は、表1に示した言語を用いたサンプルプログラムである。プログラム構造は複数の列を有し、最初の1列は逐次的なメイン・コマンドであり、第2及び第3列は並列に動作するコマンドのためのものである。   Table 2 is a sample program using the language shown in Table 1. The program structure has a plurality of columns, where the first column is a sequential main command and the second and third columns are for commands operating in parallel.

新しいプログラムに着手するときに、始動および停止コマンドが任意選択で自動的に提供される。他のコマンドは始動と停止の間に手動で挿入される。   When starting a new program, start and stop commands are optionally provided automatically. Other commands are inserted manually between start and stop.

表2は、3つの直線(直角でもよい)からなる経路のサンプルプログラムである。各直線の間には遅延があり、第2の直線のときに外部装置が作動する(例えば、ハンドルからの入力を待つ)。2番目と3番目の直線のときのすべてのデータが記録され、プログラム全体が5回反復される。反復に対する修正(例えば、スピードを上げ、要求精度を増す)は、パラメータとして任意選択で提供される。一般的なプログラム・パラメータ(例えば、スコア採点のタイプ、予想される運動の特性)が、任意選択で提供される

Figure 0005088771
Table 2 is a sample program of a path composed of three straight lines (which may be a right angle). There is a delay between each straight line, and the external device is activated during the second straight line (eg, waiting for input from the handle). All data for the second and third straight lines are recorded and the entire program is repeated five times. Corrections to iteration (eg, increase speed and increase required accuracy) are optionally provided as parameters. General program parameters (eg score scoring type, expected exercise characteristics) are optionally provided
Figure 0005088771

本発明の一部の実施形態によって提供される特殊な制御のタイプは、空間のプログラミング制御である。このタイプの制御において、一定のジェスチャー又は先端部108の空間における位置が、装置100に対するコマンドに翻訳される。ある例では、そのようなジェスチャーは、療法士又は患者によって訓練セッション終了後に早送りするために使用される。   A special type of control provided by some embodiments of the present invention is spatial programming control. In this type of control, a certain gesture or position of the tip 108 in space is translated into a command for the device 100. In one example, such a gesture is used by the therapist or patient to fast forward after the training session.

別のショートカットの例では、療法士の手首の動きが、腕(又は、その他の体肢)の動きに翻訳される。これによって、療法士がより小さな動きを(しかもプログラムする運動の体肢ではなく、手だけで)することが可能になる。   In another shortcut example, the therapist's wrist movements are translated into arm (or other limb) movements. This allows the therapist to make smaller movements (and not just the limbs of the programmed exercise).

[体肢位置の検出と制御]
装置100において、説明するように、先端部108に接触した、患者のただ1つの点が制御される。しかしながら、このことは、複数の異なるアームの運動が結果的に同じ軌道になり得ることを意味している。一部の状況にとって、このことは問題ではない。例えば、脳卒中からの回復にとって、ある場合には、どのような運動も有益である。他のリハビリテーション・シナリオにおいて、全ての運動する体部位の位置を、より詳細に決定し、知っていることが望ましい。本発明の一部の例示的な実施形態において、他の体部位は固定されている。例えば、患者はシートストラップで椅子に固定され(例えば患者の肩)、及び/又は肘用の支え(レスト)が提供される。このことは、先端部108を握っている手による可能な運動を制限する。
[Detection and control of limb position]
In the device 100, as will be explained, only one point of the patient in contact with the tip 108 is controlled. However, this means that several different arm movements can result in the same trajectory. For some situations this is not a problem. For example, in some cases, any exercise is beneficial for recovery from stroke. In other rehabilitation scenarios, it is desirable to determine and know in more detail the location of all moving body parts. In some exemplary embodiments of the invention, other body parts are fixed. For example, the patient is secured to a chair with a seat strap (eg, the patient's shoulder) and / or an elbow support (rest) is provided. This limits the possible movement by the hand holding the tip 108.

図5は、本発明の例示的な実施形態による、体肢位置の検知及び/又は制限を取り入れたシステム500を説明する。先端部108に接触する手以外の体部位の正しい運動が、例えば、位置を検出し、患者にフィードバック(例えば、聴覚的又は視覚的フィードバック)することによって、提供される。   FIG. 5 illustrates a system 500 incorporating limb position sensing and / or restriction, according to an illustrative embodiment of the invention. Correct movement of a body part other than the hand that contacts the tip 108 is provided, for example, by detecting position and providing feedback (eg, audio or visual feedback) to the patient.

患者506は、椅子514に座って装置100(又は、後述する様な、アームがボールに取り付けられた装置)を使用する。1台以上のカメラ502が、腕、及び/又は患者506の他の部分を撮影し、その空間位置、及び/又は速度を決定する。代替的に又は付加的に、1台以上のカメラ516が、同様の撮影のために装置100に設置される。画像ベースの体位の復元の一部の実施において、1つ以上の基準マーカー504(例えば、ストラップで取り付けたパターン若しくはLED)を取り入れることは有益である。   The patient 506 sits on a chair 514 and uses the device 100 (or a device with an arm attached to a ball, as described below). One or more cameras 502 image the arm and / or other parts of the patient 506 and determine their spatial position and / or velocity. Alternatively or additionally, one or more cameras 516 are installed in the apparatus 100 for similar imaging. In some implementations of image-based postural restoration, it may be beneficial to incorporate one or more fiducial markers 504 (eg, strapped patterns or LEDs).

画像ベースの位置検知の代替として、磁気式、電気式、超音波式、又はその他の非接触式の位置検知及び向き検知の方法を使用することもできる。多くのそのような位置決定方法および装置が知られており、恐らく使用されている。本発明の例示的な実施形態において、基準位置は装置100上、及び/又は先端部108上に与えられる。任意選択で、該位置センサは、装置100が備える機械式センサの代わりに、又はこれに加えて、装置100の状態を決定するために使用される。   As an alternative to image-based position sensing, magnetic, electrical, ultrasonic, or other non-contact position and orientation sensing methods can be used. Many such location determination methods and devices are known and probably used. In an exemplary embodiment of the invention, the reference position is provided on the device 100 and / or on the tip 108. Optionally, the position sensor is used to determine the state of the device 100 instead of or in addition to the mechanical sensor that the device 100 comprises.

非接触式の位置検知の使用に代替して又は加えて、例えば関節アームを使用した機械式の位置検知を利用することができる。   As an alternative or in addition to the use of non-contact position sensing, mechanical position sensing using, for example, articulated arms can be utilized.

本発明の一部の実施形態において、何らかのタイプの位置センサを使用する代わりに、アーム102を一切備えないことは高く評価されるべきである。フィードバックは、仮想現実タイプのディスプレイとフィードバック(例えば、力を模倣するための振動)を経由して任意選択で提供される。しかしながら、これは、本発明の他の例示的な実施形態において必要とするような、直接的な印加する力のフィードバックや抵抗を許容しない可能性がある。   In some embodiments of the present invention, it should be appreciated that instead of using some type of position sensor, no arm 102 is provided. Feedback is optionally provided via a virtual reality type display and feedback (eg, vibrations to mimic forces). However, this may not allow direct applied force feedback or resistance as required in other exemplary embodiments of the invention.

本発明の例示的な実施形態において、パッチ504は、患者にフィードバックや合図を提供するために使用される。本発明の例示的な実施形態において、パッチは、無線受信機、任意選択の電源、及び刺激装置(例えば、振動器、ピン刺し器、ピンチャー(摘み器)、又は発熱要素)を備える。装置100からのコマンドによって、パッチ504は患者に刺激を与えることができる。パッチ504は無線の代わりに有線接続されていてもよい。   In an exemplary embodiment of the invention, patch 504 is used to provide feedback and cues to the patient. In an exemplary embodiment of the invention, the patch comprises a wireless receiver, an optional power source, and a stimulator (e.g., a vibrator, a pin stick, a pincher, or a heating element). A command from device 100 can cause patch 504 to provide stimulation to the patient. The patch 504 may be wired instead of wireless.

本発明の例示的な実施形態において、検知された身体点の位置は次の1つ以上のために利用される。
a) 身体運動が正しいかどうかを決定する
b) どんな運動が可能であるか(例えば関節の角度に基づいて)を判断する
c) 事例から望ましい運動を学習する
d) 患者の能力を観察する(例えば、テストや体肢の評価のために)、及び/又は
e) 訓練中、訓練前、及び/又は訓練後に、また変化が生じた時に、身体の姿勢が正しいかどうかを判断する。
In an exemplary embodiment of the invention, the detected body point location is utilized for one or more of the following.
a) Determine if the physical movement is correct b) Determine what movement is possible (eg based on joint angle) c) Learn the desired movement from the case d) Observe the patient's ability ( (E.g. for testing and limb assessment) and / or e) determining whether the body posture is correct during training, before training and / or after training and when changes occur.

位置、向き、及び速度センサに代替して又は加えて、生理学的センサ(例えば、訓練器械の分野で既知の脈拍計測センサ、先端部108に内蔵される握力及び/又はピンチ(摘み)力センサ、の1つ以上)を備えることができる。代替的に又は付加的に、1つ以上の生理学的センサ(例えば、呼吸頻度センサ)が患者に取り付けられる。   In lieu of or in addition to position, orientation, and velocity sensors, physiological sensors (e.g., pulse measurement sensors known in the field of training equipment, grip force and / or pinch force sensors built into the tip 108, One or more). Alternatively or additionally, one or more physiological sensors (eg, respiratory frequency sensors) are attached to the patient.

図5に戻り、位置センサに代替して又は加えて、ボディ・レスト508が1つ以上の体部位に対して備えられる。図示の例では、バー510(任意選択で調整可能である)によって椅子514に取り付けられたレスト508は、胸及び/又は肩の運動を抑制する。代替の実施形態において、1つ以上のストラップを用いて体部位を保持する。   Returning to FIG. 5, a body rest 508 is provided for one or more body parts in place of or in addition to the position sensor. In the illustrated example, a rest 508 attached to the chair 514 by a bar 510 (optionally adjustable) suppresses chest and / or shoulder movement. In an alternative embodiment, one or more straps are used to hold the body part.

本発明の例示的な実施形態において、逆運動学法が、運動、及び/又は、患者の関節及び/又は骨の寸法を推定するために使用される。例えば、体肢がレスト508に固定されていれば、先端部108の運動を実際の関節の運動を評価するために使用することができる。肘を固定するために使用される装具508が完全に伸張した位置にある場合、患者が腕を動かしている時の、肩からの手首までの距離が計算できる。図15Fのハンドルが使用され、患者が肩装具によって制限されると、前腕の長さを決定することができる。代替的に又は付加的に、確実に体肢の寸法を決定できるように運動を制限するために、力場を使用することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, inverse kinematics is used to estimate motion and / or patient joint and / or bone dimensions. For example, if the limb is secured to the rest 508, the motion of the tip 108 can be used to evaluate the actual joint motion. If the brace 508 used to secure the elbow is in a fully extended position, the distance from the shoulder to the wrist when the patient is moving the arm can be calculated. When the handle of FIG. 15F is used and the patient is limited by the shoulder brace, the forearm length can be determined. Alternatively or additionally, force fields can be used to limit movement so that limb dimensions can be reliably determined.

本発明の例示的な実施形態において、そのような逆運動学計算で使用するために、患者の模型が作られる。また、安全性計算においても、そのようなモデルを使用することができる。例えば、運動することが危険な関節の配置に患者が到達可能な場合、危険な運動が回避される。各関節の到達範囲は、例えば、患者の固定(例えば装具)、測定されたROM、及び想定されるROMに依存することがある。   In an exemplary embodiment of the invention, a patient model is created for use in such inverse kinematic calculations. Such a model can also be used in the safety calculation. For example, if the patient can reach a joint arrangement that is dangerous to exercise, dangerous exercise is avoided. The reach of each joint may depend on, for example, patient fixation (eg, orthosis), measured ROM, and assumed ROM.

任意選択で、例えば、なるべく調整可能な方法で、固定バー512を使って椅子514は装置100に固定される。任意選択で、例えば、最初に新しい活動を行う際、又は装置のセットアップ中に、初期の調整過程が実行される。ある例では、バー512は目盛を有し、調整中に、目盛に対する正しい椅子の配置が測定される。   Optionally, chair 514 is secured to device 100 using securing bar 512, for example, in an adjustable manner. Optionally, an initial adjustment process is performed, for example, when initially performing a new activity or during device setup. In one example, the bar 512 has a scale, and the correct chair placement relative to the scale is measured during adjustment.

本発明の一部の実施形態において、装置100は内蔵の椅子514を搭載している。可動椅子の例示的な配置を以下に説明する。   In some embodiments of the invention, the device 100 carries a built-in chair 514. An exemplary arrangement of the movable chair is described below.

本発明の例示的な実施形態において、位置決め検知精度は、装置の可動範囲全体にわたって、1cm、5mm、2mm、又は1mmよりも良くすべきである。一部の実施形態において、訓練中に相対精度が維持されるのであれば、より低い絶対位置決め精度が許容される。   In an exemplary embodiment of the invention, the positioning detection accuracy should be better than 1 cm, 5 mm, 2 mm, or 1 mm over the entire range of movement of the device. In some embodiments, lower absolute positioning accuracy is allowed if relative accuracy is maintained during training.

本発明の例示的な実施形態において、力制御の精度は、100gr、50gr、10gr以下、又はそれよりも良い。任意選択で、アームの釣り合わせはこれらの数値の範囲内にある。同様な精度が測定に対して提供される。任意選択で、10Hz、50Hz、100Hz以上、又はそれより高いサンプリングレートが提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, the accuracy of force control is 100 gr, 50 gr, 10 gr or less, or better. Optionally, the arm balance is within these numerical ranges. Similar accuracy is provided for measurements. Optionally, a sampling rate of 10 Hz, 50 Hz, 100 Hz or higher is provided.

[患者の位置決め]
本発明及び/又は訓練の一部の実施形態において、患者の位置は重要でない。しかしながら、多くの訓練において、一定の関節、腱、及び/又は筋群の正確な目標設定は、患者、及び/又は患者の姿勢、及び/又はその他の体部位、に対する先端部108の運動の精度を要求する。
[Patient positioning]
In some embodiments of the invention and / or training, the position of the patient is not important. However, in many exercises, precise targeting of certain joints, tendons, and / or muscle groups is the accuracy of movement of the tip 108 relative to the patient, and / or patient posture, and / or other body parts. Request.

本発明の例示的な実施形態において、ストラップ、装具、及び/又はレスト508が、患者の位置を設定するために用意される。任意選択で、椅子514に連結する1つ以上のバー512が装置100に備えられる。バーの代替として、基準512はバネ仕掛けのワイヤであり、該ワイヤはその引き込み量、延いては装置100に対する椅子514の相対位置を示すための位置センサを備える。任意選択で、引き込み可能な複数のワイヤが使用される。任意選択で、各ワイヤは椅子514の脚を通す輪を含む。任意選択で、もしセッション中に椅子が動くと、椅子514と装置100との新たな相対位置を確保するために、訓練は直ちに修正される。代替的に又は付加的に、患者の運動(例えばある姿勢から別の姿勢間での動き)がセッション中に検知されると、訓練は、新しい位置を反映するように適応する。任意選択で、患者の複数の典型的な静的姿勢が学習され、システムはこれら学習した姿勢を利用して、行われている運動を半永久的な姿勢から区別する。任意選択で、様々な圧力センサに加わる圧力の変化によって、又は、椅子・装置及び/又は患者を撮影するカメラを使用して、姿勢の変化が検出されるか。代替的に又は付加的に、先端部108がたどる実際の起動の変化を検出することによって変化が検出される。   In an exemplary embodiment of the invention, a strap, brace, and / or rest 508 is provided for setting the position of the patient. Optionally, device 100 is provided with one or more bars 512 that couple to chair 514. As an alternative to the bar, the reference 512 is a spring-loaded wire that includes a position sensor to indicate the amount of retraction and thus the relative position of the chair 514 with respect to the device 100. Optionally, multiple retractable wires are used. Optionally, each wire includes a ring through which the leg of chair 514 passes. Optionally, if the chair moves during the session, the training is immediately modified to ensure a new relative position between the chair 514 and the device 100. Alternatively or additionally, if patient movement (eg, movement from one posture to another) is detected during a session, the training adapts to reflect the new position. Optionally, a plurality of typical static postures of the patient are learned, and the system uses these learned postures to distinguish the exercise being performed from the semi-permanent posture. Optionally, changes in posture are detected by changes in pressure applied to various pressure sensors, or using a chair / device and / or a camera that images the patient. Alternatively or additionally, the change is detected by detecting the actual activation change that the tip 108 follows.

任意選択で、マット518が用意される。1つの選択肢において、マット518は、椅子の脚または患者の脚の位置を検知するための感圧マットである。任意選択で、患者が実際使用する椅子に対して調整が行われる。代替的に又は付加的に、マットを使用することにより、相対位置の手動入力が可能となる。代替的に又は付加的に、マットは、マットを撮影するカメラが認識可能な印をもつ。   Optionally, a mat 518 is provided. In one option, the mat 518 is a pressure sensitive mat for sensing the position of a chair leg or patient leg. Optionally, adjustments are made to the chair that the patient actually uses. Alternatively or additionally, the mat can be used to allow manual entry of the relative position. Alternatively or additionally, the mat has a mark that is recognizable by the camera that photographs the mat.

本発明の例示的な実施形態において、先端部108は、椅子514の位置を決定するために使用される。ある例では、椅子514を一度所定の場所にロックし、先端部108をデジタイザとして用いて、椅子514及び/又は患者の表面の点に接触させる。ある場合には、先端アダプターが先端部108に取り付けられる。任意選択で、患者の体位が一度デジタル化されると(例えば療法士の誘導の下で)、次回に椅子514が装置100に運ばれて来たときに、装置100は先端部108を動かして、椅子514又は患者の望ましい位置を示す。   In the exemplary embodiment of the invention, tip 108 is used to determine the position of chair 514. In one example, the chair 514 is locked once in place and the tip 108 is used as a digitizer to contact the chair 514 and / or a point on the patient's surface. In some cases, a tip adapter is attached to the tip 108. Optionally, once the patient's position has been digitized (eg, under therapist's guidance), the next time chair 514 is brought into device 100, device 100 moves tip 108. , Indicate the desired position of the chair 514 or patient.

任意選択で、レーザー又は光ポインタが先端部108(若しくは、アーム108又は装置100の他の部分)に取り付けられ、椅子及び/又は患者の体部位に対する望ましい位置に光の印をつける。装置100は任意選択でポインティングデバイス、アーム108、及び/又は椅子の座標系を相互に変換する。   Optionally, a laser or light pointer is attached to the tip 108 (or arm 108 or other part of the device 100) to mark the light at a desired position relative to the chair and / or patient body part. The apparatus 100 optionally converts the coordinate system of the pointing device, arm 108, and / or chair to each other.

本発明の一部の実施形態において、一定の場所に位置すべきは、先端部108ではなく、患者の手又は指である。任意選択で、ダミーの手が装置100内に置かれ、そのような調整のために使用される。   In some embodiments of the present invention, it is not the tip 108 but the patient's hand or finger that should be located at a certain location. Optionally, a dummy hand is placed in device 100 and used for such adjustment.

ここに説明するような位置決め方法は、リハビリテーション・システムの他の部分(例えば、テーブル、グラス、第2の装置100、又は図19Hに図示されるような日常生活用具一式)の位置決めにも利用されることに注目すべきである。   Positioning methods such as those described herein can also be used to position other parts of the rehabilitation system (eg, table, glasses, second device 100, or a set of everyday equipment as illustrated in FIG. 19H). It should be noted that.

本発明の例示的な実施形態において、患者の位置決めは患者の運動学によって決定される。本発明の例示的な実施形態において、一度患者は所定の位置に置かれて、患者は1つ以上の訓練を行い、そして実際に辿った軌道に基づいて患者の体位が決定される。場合によっては、患者の体位を決定するために、患者の以前の能力(例えば、関節可動域)を知る必要がある。   In an exemplary embodiment of the invention, patient positioning is determined by patient kinematics. In an exemplary embodiment of the invention, once the patient is in place, the patient performs one or more exercises, and the patient's position is determined based on the trajectory actually followed. In some cases, it is necessary to know the patient's previous ability (eg, range of motion) in order to determine the patient's position.

本発明の例示的な実施形態において、患者は肘を曲げずに腕を揺らす。運動の範囲は肩関節の位置を示唆する。患者が、彼の肘を真っ直ぐに伸ばす(又は、真っ直ぐに保持する)ことができなければ、この情報は任意選択で使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, the patient swings his arm without bending his elbow. The range of motion suggests the position of the shoulder joint. This information is optionally used if the patient is unable to stretch his elbow straight (or hold it straight).

本発明の例示的な実施形態において、セッションの間の患者の運動が主に2次元平面上の並進運動であると仮定されるので、位置調整にはアームのたった1つの運動だけで十分である。任意選択で、2つのアームが動いて、身体のねじれの検出を補助する。   In an exemplary embodiment of the invention, it is assumed that the patient's movement during the session is primarily a translational movement in a two-dimensional plane, so only one movement of the arm is sufficient for alignment. . Optionally, the two arms move to assist in detecting body torsion.

任意選択で、患者の体位の決定に代替して又は加えて、初期の患者の一連の運動を利用して、関節可動域や運動の自由などの、患者に関する基本情報が抽出される。任意選択で、測定を取る前に、装置100は最初に筋肉や関節をウォーミングアップするように意図された一連の訓練を適用又は提案する。   Optionally, instead of or in addition to determining the patient's position, an initial series of patient movements are used to extract basic information about the patient, such as range of motion and freedom of movement. Optionally, prior to taking measurements, device 100 first applies or proposes a series of exercises intended to warm up muscles and joints.

[アタッチメント(身体への取り付け具)]
図1において、先端部108は患者の手の中に握られている。身体の他の部分に取り付けるためには、他の手段が利用される。ある例では、ボール状ハンドルの代わりに、ストラップ又は弾性リングが先端部108に備えられる。別の例では、棒状ハンドルがボール状ハンドルの代わりに備えられる。
[Attachment (attachment to the body)]
In FIG. 1, the tip 108 is held in the patient's hand. Other means are used to attach to other parts of the body. In one example, instead of a ball-like handle, a strap or elastic ring is provided at the tip 108. In another example, a rod-like handle is provided instead of a ball-like handle.

図6は、本発明の例示的な実施形態による、肘ホルダ600を示す。例えば、必要な運動が肩の運動であり、従って肘616が軌道に沿って動く場合に、該肘ホルダが使用される。ベース602は、先端部108に取り付けるように構成される。蝶番604は、その上に腕614が置かれる第1の部分606と第2の部分608との間の相対運動を可能にする。任意選択のストラップ610と612は、任意選択で腕614を一層しっかりとホルダ610に取り付ける。任意選択で、関節604は可変抵抗(例えば、患者及び/又は装置100により設定可能)を持つ。代替的に又は付加的に、関節604は、肘616を開閉する力を与えるためのアクチュエータを備える。代替的に又は付加的に、関節604は角度センサを備える。任意選択で、ホルダ600は、例えば、治療効果として、又は関節の拘縮防止に役立てるために、肘を振動させることができ、該振動は、例えば適当なアタッチメントを使用して、他の関節や体部位にも加えることができる。   FIG. 6 illustrates an elbow holder 600 according to an exemplary embodiment of the present invention. For example, the elbow holder is used when the required motion is a shoulder motion and thus the elbow 616 moves along a trajectory. Base 602 is configured to attach to tip 108. The hinge 604 allows relative movement between the first portion 606 and the second portion 608 on which the arm 614 is placed. Optional straps 610 and 612 optionally attach arm 614 more securely to holder 610. Optionally, joint 604 has a variable resistance (eg, settable by patient and / or device 100). Alternatively or additionally, the joint 604 includes an actuator for providing a force to open and close the elbow 616. Alternatively or additionally, the joint 604 comprises an angle sensor. Optionally, the holder 600 can vibrate the elbow, for example, as a therapeutic effect or to help prevent joint contractures, which vibrations can be applied to other joints, eg, using a suitable attachment. It can also be added to body parts.

本発明の例示的な実施形態において、ある例では、ホルダ600は痙攣用装具として機能し、関節604は固定され(若しくは関節ではない)て、腕614はストラップ610及び612によってこじ開けられて保持される。   In an exemplary embodiment of the invention, in one example, the holder 600 functions as a convulsion brace, the joint 604 is fixed (or not a joint), and the arm 614 is held open by straps 610 and 612. The

本発明の例示的な実施形態において、1つ以上の平面で関節604が肘616と実質的に同じ回転中心を持つように、部分608及び606が持ち上げられる。   In an exemplary embodiment of the invention, portions 608 and 606 are raised so that joint 604 has substantially the same center of rotation as elbow 616 in one or more planes.

本発明の他の実施形態において、身体上の他の点へのアタッチメントが提供される。特に、制限されるものは骨又は骨上の一定の位置である一方で、本発明の一部の実施形態においては、制限されるものは関節であることが注目される。上述のように、様々なタイプの制約(例えば、角度及び/又は空間体積部分)が提供される。以下に、図16を参照しながら、付加的なアタッチメントについて説明する。   In other embodiments of the invention, attachments to other points on the body are provided. In particular, it is noted that what is restricted is bone or a certain location on the bone, while in some embodiments of the invention, what is restricted is a joint. As mentioned above, various types of constraints (eg, angle and / or spatial volume) are provided. The additional attachment will be described below with reference to FIG.

本発明の例示的な実施形態において、アーム102に取り付ける際に装置100がアタッチメントのタイプを認識するように、アタッチメントは符号化回路又はその他の手段を含む。   In an exemplary embodiment of the invention, the attachment includes an encoding circuit or other means so that when attached to arm 102, device 100 recognizes the type of attachment.

一部の実施形態において、アタッチメントは、2つの機械式クイック接続部品(例えば、バネ仕掛けのピンとスロットの取り合わせ)からなるクイック接続要素、及び電気式クイック接続(例えば、バネ仕掛けの小型ニードル接点)に適合しており、これが訓練から訓練へ、又は患者から患者への高速切替を可能にしている。本発明の例示的な実施形態において、各アタッチメントは半導体チップを持ち、コネクタから受電し、バス(例えばパケットバス)でデータ(もしあれば)を送信する。代替として、電気コネクタが、アタッチメントの測定手段(例えば、電位計)を装置100に直接接続するために使用される。   In some embodiments, the attachment is to a quick connect element consisting of two mechanical quick connect components (eg, a spring-loaded pin and slot combination) and an electrical quick connect (eg, a spring-loaded small needle contact). It is adapted and allows fast switching from training to training or from patient to patient. In an exemplary embodiment of the invention, each attachment has a semiconductor chip, receives power from the connector, and transmits data (if any) over a bus (eg, a packet bus). Alternatively, an electrical connector is used to connect the attachment measurement means (eg electrometer) directly to the device 100.

[利用者への指示]
装置100は、(本発明の様々な実施形態に対して)次の1つ以上を含む多くのモードで利用者に指示を与えることができる。
a)収録音声
b)コンピュータ・アニメーション表示
c)指導ビデオ
d)装置100の運動(患者は不参加)
e)装置100の運動(患者が参加する。できるだけ解説付きで、低速で行う。)
f)装置100の運動(ダミーを装着)
g)音符の使用(例えば、合図として、又は運動のテンポを設定するために)
h)第2の装置100の運動(例えば、デモンストレーションとして、又は患者自身の運動の順序通りに)
[Instructions for users]
The device 100 can provide instructions to the user in a number of modes, including one or more of the following (for various embodiments of the invention).
a) Recorded audio b) Computer animation display c) Instructional video d) Exercise of device 100 (patient does not participate)
e) Movement of the device 100 (with patient participation. Perform at low speed with explanations as much as possible.)
f) Movement of device 100 (with dummy)
g) Use of notes (eg as a cue or to set the tempo of exercise)
h) Movement of the second device 100 (eg as a demonstration or in the sequence of the patient's own movement)

[トレーニング、指導、および運動の質(QoM)]
リハビリテーション計画の一部が、しばしば強度及び/又は関節可動域を維持又は増大させるために体部位を訓練させることである一方で、本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーションは、運動の質的側面、及び/又は、どのような運動が正しいかを患者に指導することを含む。
[Quality of training, instruction and exercise (QoM)]
While part of a rehabilitation plan is often to train a body part to maintain or increase strength and / or range of motion, in an exemplary embodiment of the invention, rehabilitation is a qualitative exercise. Including instructing the patient on the side and / or what exercise is correct.

本発明の例示的な実施形態において、次の1つ以上の運動の特性が重要である。
a)使用可能な(単数又は複数の関節の)関節可動域の利用度
b)十分な力をかけることのできる筋肉の使用
c)関節及び/又は筋肉が、より高い精度の制御を実現することのできる運動
d)能力の閾値に接近しない運動
e)危険な領域に接近しない運動(例えば、不安定な関節をもつ患者のため)
f)運動及び/又は回転の滑らかさ
g)移動距離
h)最大所要力
i)運動の空間及び/又はエネルギー効率(例えば、過剰運動)
j)最小限の攣縮を伴う運動
In an exemplary embodiment of the invention, the following one or more motion characteristics are important.
a) Utilization of available range of motion (of the joint or joints) b) Use of muscles that can exert sufficient force c) Joints and / or muscles to achieve higher precision control D) Movement that does not approach the threshold of ability e) Movement that does not approach the dangerous area (eg for patients with unstable joints)
f) Smoothness of motion and / or rotation g) Distance traveled h) Maximum required force i) Spatial and / or energy efficiency of motion (eg, excess motion)
j) Exercise with minimal spasm

本発明の例示的な実施形態において、運動の特性は、健常人の運動を特徴付ける、べき法則を用いて判断される。麻痺をもつ人は、どの関節及び/又は運動様式で、どの程度この法則に近づくことができるか、という点について、任意選択で特徴づけられる。   In an exemplary embodiment of the invention, motion characteristics are determined using power laws that characterize the motion of healthy individuals. A person with paralysis is optionally characterized in what joints and / or modes of movement they can approach this law.

任意選択で、「正常な運動」は、運動の特性を定義する基本的な運動学的特性によって説明される。腕については、1つの該特性は、1つの点から別の点への、該2点間の凡そ最短経路を辿った、手の滑らかな移動である。第2の特性は、手の速度が経路の曲率によって制限されることである。(Viviani P, and Terzuolo C.「軌道が運動力学を決定する」“Trajectory determines movement dynamics.”, J Neurosci 7, 1982: 431-437、この開示内容は参照により本願の開示内容に組み込まれる)。軌道の曲率が大きいほど、手の運動は2/3の一定比率で遅くなる。これらの運動学的説明は数学的に定義され、そのため、それらを運動の特性の客観的な定量化のために利用することができる。   Optionally, “normal movement” is described by basic kinematic characteristics that define the characteristics of movement. For the arm, one such characteristic is the smooth movement of the hand from one point to another, following the approximately shortest path between the two points. The second characteristic is that the speed of the hand is limited by the curvature of the path. (Viviani P, and Terzuolo C. “Trajectory determines movement dynamics”, J Neurosci 7, 1982: 431-437, the disclosure of which is incorporated by reference into the present disclosure). The greater the curvature of the trajectory, the slower the hand movement at a constant rate of 2/3. These kinematic descriptions are mathematically defined, so they can be used for objective quantification of the characteristics of the movement.

「最小の攣縮」は、健常者にしばしば観察される、滑らか且つ最短の運動の特性を説明することができ、さらに、経路の曲率と手の速度との間の関係を立証する「3分の2べき法則」が明らかにされている。最近になって、両法則が統合され(Viviani P, and Flash F.「最小の攣縮、3分の2べき法則、及び同時発生:運動計画への収束アプローチ」“Minimum-jerk, two-thirds power law, and isochrony: converging approaches to movement planning.”, J Exp Psychol: Hum Percept Perform 17: 32-53, 1995, この開示内容は参照により本願の開示内容に組み込まれる)、同じ概念の2つの側面として数学的に定義された(Richardson MJE, and Flash T. 「滑らかな腕の運動と3分の2べき法則及び関連するセグメント化制御仮説との比較」“Comparing smooth arm movements with the Two-Thirds Power Law and the related segmented-control hypothesis. ”,J Neurosci 22: 8201-8211, 2002, the disclosure of which is incorporated herein by reference)。ある1つの記述に統合された、これら2つの法則は、装置100による治療前、治療中、及び/又は治療後の運動の特性のテストに採用できる。任意選択で、べき法則へのフィッティングは、患者に一連の運動を、様々な速度で与えて、その結果からべき法則のデータを抽出することによって決定される。該法則は、他の関節や体肢(例えば、下肢)にも適用される可能性がある。   “Minimum spasm” can explain the characteristics of the smooth and shortest movements often observed in healthy individuals, and further demonstrates the relationship between path curvature and hand speed “Two Power Laws” have been clarified. Recently, both laws have been integrated (Viviani P, and Flash F. “Minimum spasm, two-thirds power, and coincidence: convergence approach to motion planning” “Minimum-jerk, two-thirds power law, and isochrony: converging approaches to movement planning. ”, J Exp Psychol: Hum Percept Perform 17: 32-53, 1995, the disclosure of which is incorporated into the disclosure of the present application by reference), as two aspects of the same concept Mathematically defined (Richardson MJE, and Flash T. “Comparing smooth arm movements with the Two-Thirds Power Law” “Comparing smooth arm movements with the Two-Thirds Power Law” ", J Neurosci 22: 8201-8211, 2002, the disclosure of which is incorporated herein by reference). These two laws, integrated into one description, can be used to test pre-treatment, during-treatment, and / or post-treatment motion characteristics with the device 100. Optionally, fitting to a power law is determined by applying a series of motions to the patient at various speeds and extracting the power law data from the results. The law may also apply to other joints and limbs (eg, lower limbs).

適用される可能性のある別の法則は、協調運動における各関節の相対的な運動に関連するものである。健常者においては、そのような運動は、様々な関節の運動の標的からの相対距離や、該関節の様々な精度が考慮される。適用される可能性のある別の法則は、標的に命中するまでの時間と標的の大きさを関係付ける適合則(Fits law)である。   Another law that may be applied relates to the relative movement of each joint in a coordinated movement. In healthy individuals, such movement takes into account the relative distances from the targets of the various joint movements and the various accuracies of the joints. Another law that may apply is the Fits law, which relates the time to hit the target and the size of the target.

これらの特性は、ある運動にとっては一般的であり、又は一定の能力と不足をもつ患者にとっては特別なものとなる場合がある。   These characteristics may be common for certain exercises or may be special for patients with certain abilities and deficiencies.

本発明の例示的な実施形態において、運動のそのような特性は、実例によって(例えば、正しい運動と誤った運動に腕を導いて)患者に指導される。そのような運動は、例えば療法士又は患者が入力しても、予めプログラムされていてもよい。代替的に又は付加的に、患者の運動は記録され、修正され、そして、患者は誤った、又は修正された運動を通して整調される。事前定義運動において、該運動は個々の利用者に対して(例えば、利用者のサイズに対して)調整されることがある。   In an exemplary embodiment of the invention, such characteristics of exercise are instructed to the patient by example (eg, guiding the arm to correct and incorrect exercise). Such exercise may be entered, for example, by a therapist or patient or pre-programmed. Alternatively or additionally, the patient's movement is recorded and corrected, and the patient is tuned through an incorrect or corrected movement. In a predefined exercise, the exercise may be adjusted for an individual user (eg, for the user's size).

任意選択で、正確さの閾値は、患者の全ての運動を(1つ以上のパラメータにおいて)該閾値を超えた特性に保つよう患者が努めるために、定義される。   Optionally, an accuracy threshold is defined in order for the patient to strive to keep all of the patient's movements (in one or more parameters) above the threshold.

代替的に又は付加的に、そのような特性は患者の運動に対するリアルタイム又はオフラインのコメントによって教えられる。   Alternatively or additionally, such characteristics are taught by real-time or offline comments on patient movement.

従って、本発明の一部の実施形態において、リハビリテーションのかなりの部分が、正しい運動で患者を訓練させること、又は患者が行った一定の運動が高い特性のものか、低い特性のものかを知る方法を患者に教えることからなる。   Thus, in some embodiments of the present invention, knowing that a significant portion of rehabilitation trains the patient with the correct exercise, or whether certain exercises performed by the patient are of high or low characteristics Consists of teaching the patient how.

他のタイプのトレーニングは、運動の正確さに関連していない。例えば、患者は障害のある体肢を無視しないようにトレーニングすることができる。関連する態様において、しかしながら、患者は、関節可動域を縮小させないように、障害のある関節を「正しい」運動の一部として使うトレーニングをすることができる。   Other types of training are not related to exercise accuracy. For example, a patient can be trained to not ignore a disabled limb. In a related aspect, however, the patient can be trained to use the impaired joint as part of a “correct” exercise so as not to reduce the range of motion.

ある例では、テーブル上の物を動かすことなどによって、一定の運動について肘と手首との間で予測される相対運動が分る(例えば、又は実例などにより療法士が入力する)。患者が一定量(例えば、療法士によって定義される)を逸脱すると、フィードバックが提供される。   In one example, the relative motion predicted between the elbow and wrist for a certain motion, such as by moving an object on a table, is known (eg, or entered by a therapist by way of example). Feedback is provided when the patient deviates from a certain amount (eg, defined by the therapist).

[対運動]
本発明の例示的な実施形態において、良い腕による運動が悪い腕のトレーニングに利用される。例えば、良い腕を用いて円を描くことができ、そして悪い腕が円を描くトレーニングをする。そのようなトレーニングの1つの利点は、どの関節と筋肉が各運動のために使用されるかをより良く正確に理解することによって、患者が受け取る詳細なフィードバックである。代替的な応用において、「良い」運動は療法士又はその他の介護人によって提供される。
[Anti-exercise]
In an exemplary embodiment of the invention, exercise with good arms is used for training bad arms. For example, a good arm can draw a circle, and a bad arm trains to draw a circle. One advantage of such training is the detailed feedback that the patient receives by better and accurately understanding which joints and muscles are used for each exercise. In an alternative application, “good” exercise is provided by a therapist or other caregiver.

単一アーム装置100において、以下の過程が使用される。
a)装置100は任意選択で、実演で又はディスプレイ上で、正しい運動を説明する。
b)運動が「良い」体肢によって実行される。任意選択で、該運動は編集するために上述のような方法を使って修正される。
c)運動は、例えば他動運動、自由運動、又は力場を用いて、「悪い」体肢で反復される。任意選択で、「良い」運動は、予定速度を低減し、関節可動域を縮小し、力を低減するなどして、悪い体肢に適用する前に修正される。
D)運動中及び/又は運動後に、フィードバックが患者に提供される(例えば表示として)
E)運動は任意選択で反復される。
In the single arm device 100, the following process is used.
a) The device 100 optionally describes the correct movement in a demonstration or on the display.
b) Exercise is performed by “good” limbs. Optionally, the motion is modified using methods as described above for editing.
c) The movement is repeated with “bad” limbs, eg using passive movement, free movement, or force field. Optionally, “good” exercise is corrected before application to a bad limb, such as reducing scheduled speed, reducing range of motion, and reducing force.
D) Feedback is provided to the patient during and / or after exercise (eg as a display)
E) The movement is optionally repeated.

図7及び図8は、任意選択のカップリングによって、2つの腕を同時に運動させることができる2ハンドル装置700及び800を示す。本発明の例示的な実施形態において、このハンドルは一方の腕で他方の腕を他動的に運動させるために使用される。そのため、例えば、患者は良い腕によって悪い腕が何をしているのかを感じることができ、その逆もまた同様である。代替的に又は付加的に、1つのハンドルは装置によって動かされるので、患者は自分に何が求められているか知ることができる。任意選択で、2アーム装置が、例えば麻痺をもつ子供と健康な子供又は成人との間のゲームとして、子供たちのために使用される。   7 and 8 show two handle devices 700 and 800 that allow two arms to move simultaneously with an optional coupling. In an exemplary embodiment of the invention, the handle is used to move one arm in a passive manner with one arm. So, for example, a patient can feel what a bad arm is doing with a good arm, and vice versa. Alternatively or additionally, one handle is moved by the device so that the patient knows what he is looking for. Optionally, a two-arm device is used for children, for example as a game between a paralyzed child and a healthy child or adult.

2つの別個のリハビリテーション装置702及び704は、ベースによって任意選択で取り付けられて、一方のアーム708が他のアーム710の運動をまねするように、電気的及び/又は機械的にコンピュータによって連結される。機械的に運動するアームは、任意選択で後述するボール式機構である。   Two separate rehabilitation devices 702 and 704 are optionally attached by a base and are electrically and / or mechanically coupled by a computer so that one arm 708 mimics the movement of the other arm 710. . The mechanically moving arm is optionally a ball-type mechanism which will be described later.

装置800において、1つのジョイントが2つのアーム808及び810を連結する。その結果、運動は反転される。任意選択で、アーム808及び810は、両方とも一緒に伸びたり縮んだりするように伸長可能であり(例えば、後述のように)、例えば、2つのアームは固定した回転中心をもつギア(例えばラック・ピニオン機構)の反対側に係合される伸長要素を持つ。   In device 800, one joint connects two arms 808 and 810. As a result, the motion is reversed. Optionally, arms 808 and 810 are extensible so that both extend and retract together (eg, as described below), for example, the two arms are gears with a fixed center of rotation (eg, racks). -It has an extension element engaged on the opposite side of the pinion mechanism).

本発明の例示的な実施形態において、他の装置を使用して、鏡像運動が提供される。例えば、標準的な装置を使用した応用では、利用者が一方の手(又は同じ手で続けて)でマウスを握り、片方の手から他方の手へと動きを移すことによって、鏡像運動が提供される。別の実施形態において、1つ又は2つのフォースフィードバック・ジョイスティックが使用される。これを含む一部の実施形態にのために、複数の装置が使用されることがあることに注目すべきである。特に、具体的な応用に対して、比較的に簡単な及び/又は標準的なハードウェア(例えば、フォース・フィードバック・ジョイスティック又はタッチディスプレイ)を使用することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, other devices are used to provide mirror image motion. For example, in an application using standard equipment, mirror motion is provided by the user holding the mouse in one hand (or continuing with the same hand) and moving the movement from one hand to the other. Is done. In another embodiment, one or two force feedback joysticks are used. It should be noted that multiple devices may be used for some embodiments including this. In particular, relatively simple and / or standard hardware (eg, force feedback joystick or touch display) can be used for specific applications.

[複合運動]
図9Aは、手首の運動に関連した第1の部分902と肘の運動に関連した第2の部分904との、2つの部分からなるリハビリテーション器械900を図示したものである。後述のように、部分902及び904は、ボール式の装置とすることができる。かつ、任意選択で調整可能な連結部910は、部分902と904の相対位置を固定する。連結部912は任意選択で手首ホルダ906と肘ホルダ908とを相互に連結する。装置900を使用して、リハビリテーション中に体肢(例えば、腕又は脚)上の複数の点の例示的な制御が行われる。
[Combined motion]
FIG. 9A illustrates a two-part rehabilitation instrument 900, a first portion 902 associated with wrist movement and a second portion 904 associated with elbow movement. As described below, the portions 902 and 904 can be ball-type devices. In addition, an optionally adjustable connecting portion 910 fixes the relative positions of the portions 902 and 904. A connecting portion 912 optionally connects the wrist holder 906 and the elbow holder 908 to each other. Device 900 is used to provide exemplary control of multiple points on a limb (eg, arm or leg) during rehabilitation.

使用において、ホルダ908と906のそれぞれは、3つの空間寸法を、任意選択で角度寸法も制御することができ、そのため、テスト、トレーニング及び/又は提供するためのより複雑な運動が可能になった。任意選択で、一定の運動を制限する(例えば、関節の一定の回転を防ぐ)ことの可能性は、安全性の観点から有益である。任意選択で、3、4、5、又は6つの運動自由度で点が制御される。任意選択で、自由度の一部における制御は、他の自由度におけるものと異なる。例えば、ある軸における運動はその運動に関連した抵抗を持つことがあり、一方で、角運動は、装置900によって多少の力を提供されながら補助される運動となることがある。   In use, each of the holders 908 and 906 can also control three spatial dimensions and optionally angular dimensions, thus allowing more complex movements to test, train and / or provide. . Optionally, the possibility of restricting constant movement (eg preventing constant rotation of the joint) is beneficial from a safety standpoint. Optionally, the points are controlled with 3, 4, 5, or 6 degrees of freedom of motion. Optionally, the control in some of the degrees of freedom is different than in other degrees of freedom. For example, movement in one axis may have resistance associated with that movement, while angular movement may result in assistance assisted while providing some force by the device 900.

装置900において、軌道は相対軌道として定義されることに注目すべきである。相対軌道においては、装置900の実際の位置は相対位置やホルダ906及び908の空間運動ほど重要ではない。   It should be noted that in apparatus 900, the trajectory is defined as a relative trajectory. In the relative trajectory, the actual position of the device 900 is not as important as the relative position or spatial movement of the holders 906 and 908.

図9Bは、腕ホルダ930がその上に取り付けられたアーム932を有する1つの部分928を含むリハビリテーション装置920を図示したものである。ホルダ930は、肘ホルダ924を使用する肘と、手首ホルダ922を使用する手首、の両方を抑制する。任意選択の回転機構940が、ホルダ930をアーム932の周りで回転させる一方で、任意選択の回転機構926が、アーム932に垂直なホルダ930を回転させる様子が図示されている。代替的に又は付加的に、同様な機構(図示されず)を、その軸のまわりでホルダ930を回転させるために任意選択で備える。   FIG. 9B illustrates a rehabilitation device 920 that includes a portion 928 having an arm 932 with an arm holder 930 mounted thereon. The holder 930 restrains both the elbow using the elbow holder 924 and the wrist using the wrist holder 922. The optional rotation mechanism 940 rotates the holder 930 around the arm 932 while the optional rotation mechanism 926 rotates the holder 930 perpendicular to the arm 932. Alternatively or additionally, a similar mechanism (not shown) is optionally provided to rotate the holder 930 about its axis.

以下に説明するように、本発明の例示的な実施形態によるリハビリテーション装置によってサポートされる別のタイプの複合運動は、幾つかの体部位(例えば腕と脚)の同期した運動を必要とする。   As described below, another type of combined motion supported by a rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention requires synchronized motion of several body parts (eg, arms and legs).

[ボール式装置]
上述のように、関節アーム以外のデザインを装置100のために使用することができる。特に、本発明の例示的な実施形態において、該装置はユニバーサル・ジョイントに基づいており、そこからなアームが延び、該アームは任意選択で長さを変える。
[Ball device]
As described above, designs other than articulated arms can be used for the device 100. In particular, in an exemplary embodiment of the invention, the device is based on a universal joint from which an arm extends and the arm optionally varies in length.

本発明の例示的な実施形態において、ユニバーサル・ジョイントはボールジョイント(ball-in-socket joint)として使用される。図10は、ボールジョイントを使用した、例示的なリハビリテーション器械1000を示す。この引用符号は、本願で説明するような幾つかのボール式装置に対する一般的な意味で用いられている。   In an exemplary embodiment of the invention, the universal joint is used as a ball-in-socket joint. FIG. 10 shows an exemplary rehabilitation instrument 1000 using a ball joint. This reference sign is used in a general sense for some ball-type devices as described herein.

装置1000は、ベース1004(例えば、板1016を含むテーブル)からなる。該板は、その内部に輪郭を刻む開口1017を有し、さらに該開口はボール1010を取り囲んでいる。ボール1010は任意選択で複数のローラ上に載置される。図11に示される代替の実施形態において、ローラ1012は、底板1015(その内部にボール1010を支持する開口1013を輪郭を刻む)によって置き換えられる。   The apparatus 1000 includes a base 1004 (for example, a table including a plate 1016). The plate has an opening 1017 that is contoured therein, and the opening surrounds the ball 1010. Ball 1010 is optionally placed on a plurality of rollers. In the alternative embodiment shown in FIG. 11, the roller 1012 is replaced by a bottom plate 1015 (which contours an opening 1013 that supports the ball 1010 therein).

アーム1002はボール1010から延び、ボール1010の反対側にロッド1022で取り付けられた釣り合い錘1018によって任意選択で釣り合わわされる。ロッド1022は任意選択のガイドプレート1020(詳細後述)に開けられたスロットを任意選択で通過する。   The arm 1002 extends from the ball 1010 and is optionally counterbalanced by a counterweight 1018 attached to the opposite side of the ball 1010 with a rod 1022. The rod 1022 optionally passes through a slot opened in an optional guide plate 1020 (detailed below).

使用時に、ボール1010が回転して、アーム1002の先端部1008が空間に様々な軌道を規定することを可能にする。任意選択で、空間の体積部分を軌道で満たせるように、アーム1002は伸長可能である。任意選択で、自動的に動くか、他動的に該伸長に抵抗するために、アーム1002はモーター又はブレーキ1024(例えば油圧ブレーキ)を備える。   In use, the ball 1010 rotates to allow the tip 1008 of the arm 1002 to define various trajectories in space. Optionally, arm 1002 is extendable so that the volume of space can be filled with a trajectory. Optionally, arm 1002 includes a motor or brake 1024 (eg, a hydraulic brake) to automatically move or otherwise resist the extension.

本発明の例示的な実施形態において、ボール1010に対してブレーキ1014が提供される。比較的に大きなボール1010を使用する1つの潜在的な利点は、ボール表面におけるトルク(例えば、アーム1002をブレーキをかけたり運動させたりするのに必要なトルク)は、小さなジョイントに対して必要とされるものより概して小さく、恐らくはより小さい又はより安価なモーター又はその他の機械要素の使用を可能にする。代替的に又は付加的に、十分に精密な制御とフィードバックを可能にしたまま、そのようなモーターの位置制御、及び/又は位置センサの検出感度はより小さくすることができる。   In an exemplary embodiment of the invention, a brake 1014 is provided for the ball 1010. One potential advantage of using a relatively large ball 1010 is that torque at the ball surface (eg, the torque required to brake or move the arm 1002) is required for small joints. It allows the use of motors or other machine elements that are generally smaller than those that are likely, perhaps smaller or cheaper. Alternatively or additionally, the position control of such a motor and / or the detection sensitivity of the position sensor can be made smaller while still allowing sufficiently precise control and feedback.

装置1000は様々な配置形態で提供することができる。最も簡単な配置形態において、装置は完全に他動的であり、利用者は単にプレート設定(後述)と抵抗設定をブレーキに設定することができるに過ぎない。より高度な配置形態において、抵抗をコンピュータ制御によってリアルタイムに変えることができる。別の高度な配置形態において、ボール及び/又はアームの位置の検出機能が備えられる(例えば図示されないセンサを使用して)。別の高度な配置形態において、方向性抵抗を変えることができる(例えば、図示されない方向性ブレーキを使用して)。別の高度な配置形態において、原動力(任意選択で方向性がある)は、例えばプレート及び/又は複数の方向性モーター(抵抗の提供にも使用可能)を使って、設定又は変更可能である。   The device 1000 can be provided in various configurations. In the simplest arrangement, the device is completely passive and the user can simply set the plate setting (described below) and the resistance setting to the brake. In more advanced configurations, the resistance can be changed in real time by computer control. In another advanced arrangement, a ball and / or arm position detection function is provided (eg, using a sensor not shown). In another advanced arrangement, the directional resistance can be varied (eg, using a directional brake not shown). In another advanced arrangement, the driving force (optionally directional) can be set or changed using, for example, a plate and / or multiple directional motors (which can also be used to provide resistance).

本発明の例示的な実施形態において、複数のモーターを使用して、アーム1002の運動及び/又は力が制御される。アーム位置を決定するために、モーターは任意選択で光学式の位置エンコーダを有する。代替的に又は付加的に、ステッピングモータ又はサーボモーターが使用される。代替的に又は付加的に、非接触センサ(例えば、ボール1010から光学式のマークを読み取るもの)が使用される。本発明の例示的な実施形態において、ローラ1012は、ホイールを回転させるモーターによって置き換えられる。一方のホイールが別のホイールに垂直な(ボール1010の表面に対する)方向にあるならば、(例えば、ホイールに垂直な運動が低摩擦の摺動であれば)一方の又は両方向における選択的な運動を実現することができる。1つのローラだけが回転ホイールをもつモーターによって置き換えられる。該ホイールは所望の運動方向に向けられ、そして該運動を実現するように回転する。方向性抵抗が、モーターを使用して任意選択で実現される。代替として、該抵抗は、力または抵抗を加えるモーターの組み合わせによって実現され、一般的な抵抗はブレーキ1014によって加えられる。任意選択で、アーム1002に加えられる力の方向を判断するために、1つ以上のひずみセンサが提供され、又はモーターと一体化されている。モーターは必要に応じて、対抗する力、又は補助する力、又はわきに逸らす力に応答することができる。   In an exemplary embodiment of the invention, multiple motors are used to control the movement and / or force of arm 1002. In order to determine the arm position, the motor optionally has an optical position encoder. Alternatively or additionally, stepping motors or servo motors are used. Alternatively or additionally, non-contact sensors (eg, reading optical marks from ball 1010) are used. In the exemplary embodiment of the invention, roller 1012 is replaced by a motor that rotates the wheel. If one wheel is in a direction perpendicular to the other wheel (relative to the surface of ball 1010), then selective movement in one or both directions (eg, if the movement perpendicular to the wheel is a low friction sliding) Can be realized. Only one roller is replaced by a motor with a rotating wheel. The wheel is oriented in the desired direction of motion and rotates to achieve the motion. Directional resistance is optionally realized using a motor. Alternatively, the resistance is realized by a combination of motors that apply force or resistance, and the general resistance is applied by the brake 1014. Optionally, one or more strain sensors are provided or integrated with the motor to determine the direction of the force applied to arm 1002. The motor can respond to opposing, assisting, or deflecting forces as needed.

本発明の例示的な実施形態において、ブレーキ1014は、ブレーキをボール1010の赤道に向けて昇降することにより動作する。このとき、ブレーキの内径はボールのそれより小さい。代替として、ブレーキは必要に応じて膨張し、また収縮する。代替的に又は付加的に、ブレーキの外周は改造され、例えば、加熱されるとブレーキの瞬間的な膨張及び/又は収縮を起こす形状記憶合金で成形される。代替的に又は付加的に、ボール1010の表面に、その中心に向けて押し付けられる、垂直ブレーキが使用される。   In the exemplary embodiment of the invention, the brake 1014 operates by raising and lowering the brake toward the equator of the ball 1010. At this time, the inner diameter of the brake is smaller than that of the ball. Alternatively, the brake expands and contracts as needed. Alternatively or additionally, the outer perimeter of the brake is modified, for example, formed from a shape memory alloy that, when heated, causes an instantaneous expansion and / or contraction of the brake. Alternatively or additionally, a vertical brake is used that is pressed against the surface of the ball 1010 towards its center.

代替的に又は付加的に、一方向性ブレーキの代わりに、又はこれに加えて、方向性ブレーキを使用することができる。例えば、ブレードに垂直な運動を許容する比較的低い抵抗をもち、たわみによってブレードに沿ったボールの運動に抵抗するブレード状のゴムパッドである。   Alternatively or additionally, directional brakes can be used instead of or in addition to unidirectional brakes. For example, a blade-like rubber pad that has a relatively low resistance that allows movement perpendicular to the blade and resists movement of the ball along the blade by deflection.

アーム1002が伸長可能な場合、点1008に印加される力は、一般にアーム1002の軸に沿った成分も含み、それにブレーキ又はモーター1024は応答することができ、ボール1010の応答性において任意選択でこのことが考慮されることに注目すべきである。   If the arm 1002 is extensible, the force applied to the point 1008 also includes a component generally along the axis of the arm 1002 to which the brake or motor 1024 can respond, optionally in the responsiveness of the ball 1010. It should be noted that this is taken into account.

[釣り合わせ]
図11は、本発明の例示的な実施形態による装置1000の釣り合わせを示す。上述のように、図11は装置1000の変形を示し、ここではボール1010がプレート1015によって支持される。錘1018は、正確にアーム1002のモーメントを相殺するように任意選択で設計される。代替として、アーム1002を静止位置に戻す力、若しくは静止位置から遠ざけようとする力を提供するために、例えば、ボール1010からの距離を変更することによって、又はモジュール式の錘を追加または取り除くことによって、該錘は設計され又は改造される。ある場合では、釣り合わせは、アタッチメント又は患者の体肢の重さに合うように調整される。
[Balance]
FIG. 11 illustrates the balancing of the apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention. As described above, FIG. 11 shows a variation of the device 1000 where the ball 1010 is supported by a plate 1015. The weight 1018 is optionally designed to accurately cancel the moment of the arm 1002. Alternatively, add or remove a modular weight, for example, by changing the distance from the ball 1010 to provide a force to return the arm 1002 to a rest position or to force it away from the rest position. The weight is designed or modified. In some cases, the balance is adjusted to match the weight of the attachment or patient's limb.

任意選択で、アーム1002が伸長可能な場合、該伸長部は、ボール1010の重心を維持するようにして、ボール1010の中心から外に延びる動く釣り合い錘を含む。この運動はボールの内部だけのこともある。   Optionally, when arm 1002 is extendable, the extension includes a moving counterweight that extends outward from the center of ball 1010 so as to maintain the center of gravity of ball 1010. This movement may only be inside the ball.

代替的に又は付加的に、ボール1010の釣り合わせは、モーター及び/又はブレーキによる自動的な釣り合わせによって提供される。該自動的な釣り合わせは、ボール1010及びアーム1002の慣性モーメントを効果的に低減又は相殺するために使用できる。   Alternatively or additionally, balancing of the ball 1010 is provided by automatic balancing by a motor and / or brake. The automatic balancing can be used to effectively reduce or cancel the moment of inertia of the ball 1010 and arm 1002.

アタッチメントが先端部1008に取り付けられると、これが釣り合わせを変化させてしまうことがある。任意選択で、各々のそのような調整に対して、釣り合わせ錘1018に追加するための適当な錘が提供される。代替として、ハンドル1008は、アタッチメントのはめあい部にある1つ以上の接点又は回路に適合する、1つ以上の接点又は回路を有する。これは、装置1000が、どのアタッチメントが追加されたかを感知して、補償するために錘1018を適切に移動させることを可能にする。適当な表がリモートサイトから任意選択でダウンロードされる。代替として、アタッチメントは、先端部1008の中に押し込むことによってボール1010の内部にあるアーム釣り合わせ錘を動かす、適当な長さの杭を含む。錘1018の運動は、任意選択でモーター(図示されず)により、例えば連結ロッド1022に沿い、及び/又はロッド1022とアーム1002を結ぶ直線から離れることがある。代替的に又は付加的に、印加されるトルクモーメントを検知し、及びこれを補償するために錘1018を動かすことによって、装置1000は自己調整する。   If the attachment is attached to the tip 1008, this may change the balance. Optionally, for each such adjustment, a suitable weight is provided for addition to the balancing weight 1018. Alternatively, the handle 1008 has one or more contacts or circuits that are compatible with the one or more contacts or circuits in the attachment fit. This allows the device 1000 to sense which attachment has been added and move the weight 1018 appropriately to compensate. An appropriate table is optionally downloaded from the remote site. Alternatively, the attachment includes a pile of appropriate length that moves the arm balancing weight inside the ball 1010 by pushing it into the tip 1008. The movement of the weight 1018 may optionally be moved by a motor (not shown), for example along the connecting rod 1022 and / or away from the straight line connecting the rod 1022 and the arm 1002. Alternatively or additionally, device 1000 self adjusts by sensing applied torque moment and moving weight 1018 to compensate for it.

任意選択で、釣り合わせは、予想される重量又は活動中に人によって加えられる力に対して設計される。   Optionally, the balance is designed for the expected weight or force applied by the person during the activity.

図11はまた、プレート1020にあるスロット1030によって、直線上を移動するように拘束されたロッド1022を示す。   FIG. 11 also shows the rod 1022 constrained to move in a straight line by a slot 1030 in the plate 1020.

[ガイドプレート]
一般に、コンピュータで制御された方向性モーター及びブレーキは任意の所望の運動を達成可能であり、本発明の一部の実施形態において、恐らくはより制限された運動が、プレート1020及びこれに関連するスロットの使用によってサポートされる。ガイドプレートを使用することの潜在的な利点は、スロットに垂直な運動が通常は不可能となることであり、そして、このことが適当な回路を不要にする。
[Guide plate]
In general, computer controlled directional motors and brakes can achieve any desired motion, and in some embodiments of the present invention, perhaps more limited motion is applied to the plate 1020 and its associated slot. Supported by the use of. A potential advantage of using a guide plate is that movement perpendicular to the slot is usually not possible, and this eliminates the need for proper circuitry.

図12は、本発明の例示的な実施形態による、プレート式リハビリテーション装置のための駆動系を説明するものである。第1の任意選択のモーター1046は、直線以外のロッド1022の運動を可能にするために、プレート1020を回転させるギア1048に取り付けられる。第2の任意選択のモーター1040は、その上をロッド連結器1044が移動するネジ棒1042に取り付けられる。連結器1044が移動すると、連結器はスロット1030に沿ってロッド1022を動かす(又は抵抗する)。他の機構も使用することができる。   FIG. 12 illustrates a drive train for a plate rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention. A first optional motor 1046 is attached to a gear 1048 that rotates the plate 1020 to allow movement of the rod 1022 other than a straight line. The second optional motor 1040 is attached to a threaded rod 1042 on which the rod coupler 1044 moves. As the coupler 1044 moves, the coupler moves (or resists) the rod 1022 along the slot 1030. Other mechanisms can also be used.

図3A及び3Bに図示する通り、スロット1030に垂直な運動に対する完全な抵抗よりも、むしろ変化を提供する方が望ましい場合もある。図13Aは、この特性を有する、連結器1044と置き換えるための例示的な連結装置1300を説明するものである。連結装置1300は、ネジ棒1042に装着するための内ネジ部1302を有するボデー1314を備える。ボデー1314は、ロッド1022と係合する開口1304を有する開口要素1306を更に備える。1つ以上のバネ要素1308は、要素1304をボデー1314に連結する。任意選択で、バネ要素1308の張力を、例えばネジ1310によって調整することができる。任意選択で、線形変位センサ1312が、ロッド1022の位置の誤差を測定するために備えられる。要素1308は、スロット1030の方向に、及び/又はそれに垂直な方向に提供される。その他の例示的な力制御機構を、図22から図26に図示する。   As illustrated in FIGS. 3A and 3B, it may be desirable to provide a change rather than full resistance to movement perpendicular to the slot 1030. FIG. 13A illustrates an exemplary coupling device 1300 to replace the coupler 1044 having this characteristic. The coupling device 1300 includes a body 1314 having an internal thread portion 1302 for mounting on the threaded rod 1042. The body 1314 further comprises an opening element 1306 having an opening 1304 that engages the rod 1022. One or more spring elements 1308 couple the element 1304 to the body 1314. Optionally, the tension of the spring element 1308 can be adjusted, for example, by a screw 1310. Optionally, a linear displacement sensor 1312 is provided to measure an error in the position of the rod 1022. Element 1308 is provided in the direction of slot 1030 and / or in a direction perpendicular thereto. Other exemplary force control mechanisms are illustrated in FIGS.

図13Bは、1つ以上のバネ1352及び1354によって連結された2つの半体1342及び1344から形成される、弾性ガイド1340を示す。従って、2つの該半体の縁1348と1350との間に成形されるスロット1346は、いくらかの弾性的な順応性を持つ。代替的に又は付加的に、縁1348及び1350は、少なくとも部分的に弾力性が持たされる(例えばゴムで作られる)。   FIG. 13B shows an elastic guide 1340 formed from two halves 1342 and 1344 connected by one or more springs 1352 and 1354. Thus, the slot 1346 formed between the two half edges 1348 and 1350 has some elastic conformability. Alternatively or additionally, edges 1348 and 1350 are at least partially resilient (eg, made of rubber).

図14Aは、上部ガイドプレート1020及び下部ガイドプレート1402の2枚のガイドプレートがタンデムに使用された、別の装置を説明するものである。任意選択で、各ガイドプレートを回転させるために別々のモーターが備えられる。   FIG. 14A illustrates another apparatus in which two guide plates, an upper guide plate 1020 and a lower guide plate 1402, are used in tandem. Optionally, a separate motor is provided to rotate each guide plate.

図14Bは、幾つかのスロットを有するガイドプレートを図示する。塗り潰された領域は、切り出したものが抜け落ちないようにするために提供される。代わりに他の方法(例えば面外の架橋)を使用することもできる。   FIG. 14B illustrates a guide plate having several slots. The filled area is provided so that the cutout does not fall out. Alternatively, other methods (eg, out-of-plane cross-linking) can be used.

図14Cは、「X」形スロットを有するガイドプレートを示す。例えば、内側に十字をもつ円や、曲がったスロットなど、他の形状を与えることもできる。   FIG. 14C shows a guide plate having an “X” shaped slot. For example, other shapes such as a circle with a cross inside and a bent slot can be given.

本発明の例示的な実施形態において、装置1000のプログラミングには、スロットの取り替え、及び/又は抵抗の設定も含まれる。任意選択で、スロットが挿入されると、例えば上述のような接触式検知機構を用いるか、無線又はRF通信(例えば該プレート内にスマートカード回路を埋め込むことによる)を用いて、装置1000はそれを認識する。   In an exemplary embodiment of the invention, programming of device 1000 also includes slot replacement and / or resistance setting. Optionally, once the slot is inserted, the device 1000 may use it, for example using a contact sensing mechanism as described above, or using wireless or RF communications (eg by embedding a smart card circuit in the plate). Recognize

[付属品とリストアタッチメント]
図15Aは、1度以上の手の運動に対して制御及び/又はフィードバックを提供する、本発明の例示的な実施形態によるリストアタッチメント1500を示す。
[Accessories and restoration attachment]
FIG. 15A illustrates a restore attachment 1500 according to an exemplary embodiment of the present invention that provides control and / or feedback for one or more hand movements.

グリップ1502が手で握られているとき、前腕はレスト1510上に載ると想定される。グリップ1502は、レスト1510に関する1つ以上の軸でジンバル動作する。図示の例では、ハンドル1502は、ロッド1504を含むベース1503に取り付けられる。ジョイント部1506は、ロッド1504の軸の周りを任意選択で回転し、及び/又はそれに沿って移動することができる。更に、任意選択のロッド1508はレスト1510とジョイント部1506を相互に連結し、ロッド1508周りの回転を可能にする。更に、任意選択のロッド1512は、他の2つのロッドと垂直な方向でジョイント部1506に接触し、その3番目の軸の周りでの回転を可能にする。   It is assumed that the forearm rests on the rest 1510 when the grip 1502 is held by hand. The grip 1502 is gimbaled on one or more axes relative to the rest 1510. In the illustrated example, the handle 1502 is attached to a base 1503 that includes a rod 1504. Joint portion 1506 can optionally rotate about and / or move along the axis of rod 1504. In addition, an optional rod 1508 interconnects the rest 1510 and the joint 1506 to allow rotation about the rod 1508. Further, the optional rod 1512 contacts the joint 1506 in a direction perpendicular to the other two rods, allowing rotation about its third axis.

任意選択で、リストアタッチメント1500は、レスト1510にて先端部1508に取り付けられ、又はベース部1514にてロッド1508に取り付けられる。   Optionally, restore attachment 1500 is attached to tip 1508 at rest 1510 or attached to rod 1508 at base 1514.

任意選択で、説明した相対運動の1つ以上が、1つ以上のモーター及び/又は制御可能なブレーキによってサポートされる。   Optionally, one or more of the described relative movements are supported by one or more motors and / or controllable brakes.

一部のリストアタッチメントにおいて(又は他のアタッチメント装置に対しても)、図3A及び図3Bに示される可変抵抗を1次元以上で提供するように、1つ以上のバネがリハビリテーション装置を操作する。   In some restoration attachments (or even for other attachment devices), one or more springs operate the rehabilitation device to provide the variable resistance shown in FIGS. 3A and 3B in one or more dimensions.

図15Bは、装置1500の形態に概ね従った、本発明の例示的な実施形態によるリストアタッチメント1520を示す。ハンドル1522は患者に握られ、さらに患者の腕はアームレスト1524の上に置かれる。任意選択で、1つ以上のストラップ穴1526を通して取り付けられる、1つ以上のストラップ(図示されず)を備える。ベース1542は、コネクタ1528によってアーム102(図示されないが、図15Cにおいて例示される)との連結を提供する。本発明の例示的な実施形態において、例えば、本願で説明する多数のアタッチメントに適合するユニバーサル・コネクタが使用される。本発明の例示的な実施形態において、該コネクタは、機械的な固定、パワー(例えば電力)及びデータ転送の1つ以上を提供する。任意選択で、コネクタはまたアタッチメントの識別情報を装置100に提供する。   FIG. 15B shows a restore attachment 1520 according to an exemplary embodiment of the present invention, generally in accordance with the configuration of the device 1500. The handle 1522 is gripped by the patient and the patient's arm is placed on the armrest 1524. Optionally, one or more straps (not shown) are provided that are attached through one or more strap holes 1526. Base 1542 provides a connection with arm 102 (not shown, but illustrated in FIG. 15C) by connector 1528. In an exemplary embodiment of the invention, for example, a universal connector is used that is compatible with the numerous attachments described herein. In an exemplary embodiment of the invention, the connector provides one or more of mechanical fixation, power (eg, power) and data transfer. Optionally, the connector also provides the device 100 with attachment identification information.

図示の実施形態において、機械継手1530、1532、及び1534によって3つの手首の回転運動がサポートされる。任意選択で、ジョイントの1つ以上の抵抗は調整可能である。図示の実施形態において、該調整は(例えばノブ1536、1538、及び1540の1つ以上を使った)手動調整である。代替として、例えば小型モーターを使用した、内部調整が提供される。該抵抗は、例えば、摩擦タイプや弾性(例えばバネ)タイプが可能である。任意選択で、各ジョイントに対して回転センサ(例えば電位計)を備える。   In the illustrated embodiment, mechanical wrists 1530, 1532, and 1534 support three wrist rotational movements. Optionally, one or more resistances of the joint are adjustable. In the illustrated embodiment, the adjustment is a manual adjustment (eg, using one or more of knobs 1536, 1538, and 1540). Alternatively, internal adjustment is provided, for example using a small motor. The resistance can be, for example, a friction type or an elastic (eg, spring) type. Optionally, a rotation sensor (eg, an electrometer) is provided for each joint.

任意選択で、ハンドル1522は取り替え可能であり、例えば、引き抜きピン1544を使用して、ハンドル1522を選択的にアンロックして取り外すことができる。   Optionally, the handle 1522 is replaceable, for example, the pull pin 1544 can be used to selectively unlock and remove the handle 1522.

図15Cは、リストアタッチメント1520に類似した(例えば、ノブ1552がノブ1538と別の場所にある)、リストアタッチメント1550の別の異形を反対側から示す。また、アーム102上へのリストアタッチメントの実装が図示されている。本発明の例示的な実施形態において、該実装は、ボールジョイントを含む(任意選択で摩擦抵抗機能を有する)。任意選択で、例えば安全機能として、一定レベル以上のトルクを受けると接続を断つように、ソケット・ジョイントはデザインされる。任意選択で、この安全性レベルは設定可能である。本発明の例示的な実施形態において、ジョイントは、設定可能な抵抗をもつバネによって相互に連結される、2枚のプレートの間に保持されたボールからなる。該プレートを相互接続するワイヤを任意選択で備え、(例えば延び過ぎたバネの)音程によって信号を発生する。任意選択で、該ジョイントの各部分がバラバラにならないように、命綱を備える。   FIG. 15C shows another variant of the restore attachment 1550 from the opposite side, similar to the restore attachment 1520 (eg, the knob 1552 is in a different location from the knob 1538). Also shown is the mounting of a restore attachment on the arm 102. In an exemplary embodiment of the invention, the implementation includes a ball joint (optionally with a frictional resistance function). Optionally, the socket joint is designed to disconnect when subjected to a torque above a certain level, for example as a safety feature. Optionally, this safety level is configurable. In an exemplary embodiment of the invention, the joint consists of balls held between two plates that are interconnected by a spring with a configurable resistance. Wires are optionally provided to interconnect the plates, and a signal is generated by the pitch (eg, of an overextended spring). Optionally, a lifeline is provided so that each part of the joint does not fall apart.

別の異形は、単一のアームレスト1524に代わるもので、2つのアームレスト1558及び1556を図示する。任意選択で、ストラップは遠位のアームレスト(1558)にだけ備えられる。任意選択のパッド1560も図示されている。   Another variant replaces a single armrest 1524 and illustrates two armrests 1558 and 1556. Optionally, a strap is provided only on the distal armrest (1558). An optional pad 1560 is also shown.

図15Dは、非垂直ハンドルアタッチメント1560を示す。屈曲部1562にて90度の角度が図示されているが、他の角度(例えば45度)が与えられてもよい。任意選択で、該角度は、より良い筋肉動作の制御を可能にし、及び/又は一部の運動を容易にする。任意選択で、屈曲部1562は、例えば、0度、45度、及び90度などのプリセット角に調整可能である。   FIG. 15D shows a non-vertical handle attachment 1560. Although an angle of 90 degrees is illustrated in the bent portion 1562, another angle (for example, 45 degrees) may be given. Optionally, the angle allows better control of muscle movement and / or facilitates some exercise. Optionally, the flexure 1562 can be adjusted to preset angles such as 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees, for example.

任意選択のユニバーサル・アタッチメント1564が図示されている。   An optional universal attachment 1564 is shown.

図15Eは、図示される任意選択の指のためのくぼみ1572をもつ、グリップ1570を示す。患者からの入力のための任意選択のボタン1574が図示される。追加のボタンが提供されることが可能であり、他の実施形態においても複数のボタンが提供される得る。   FIG. 15E shows a grip 1570 with an indentation 1572 for the optional finger shown. An optional button 1574 for patient input is shown. Additional buttons can be provided, and multiple buttons can be provided in other embodiments.

任意選択で、(他の実施形態においてもそうである様に)ハンドル1570のボデー1576は握り絞ることができる。あるタイプの握り絞れるボデーは、ガスを充填した空気袋を含む。任意選択で、抵抗力を変更するために、ガスの圧縮を変えることができる。代替の実施形態において、ボデー1576は1つ以上のバネによって分離された2つのパネルから形成される。   Optionally, the body 1576 of the handle 1570 can be squeezed (as is the case in other embodiments). One type of squeezable body includes a gas filled bladder. Optionally, the compression of the gas can be changed to change the resistance. In an alternative embodiment, the body 1576 is formed from two panels separated by one or more springs.

任意選択のユニバーサル・アタッチメント1578が図示されている。   An optional universal attachment 1578 is shown.

図15Fは、2つのハンドル1582及び1586(ピン1584及び1588によって任意選択で変更可能)を含む、2ハンドルの実施形態1580を示す。この実施形態は、例えば、一方の手が他方の手の運動を補助することが求められる場合に有用である。実際使用される2つのハンドルは同一である必要はない。   FIG. 15F shows a two-handle embodiment 1580 that includes two handles 1582 and 1586 (optionally changeable by pins 1584 and 1588). This embodiment is useful, for example, when one hand is required to assist in the movement of the other hand. The two handles actually used need not be identical.

任意選択のユニバーサル・コネクタ1590が図示されている。   An optional universal connector 1590 is shown.

他のアタッチメントも使用することができる。ある例では、コップ状のアタッチメントが使用される。患者は該コップをグラスとして、又はその取っ手を摘む行為によって、持つことができる。摘む及び/又は握る力(該グラスに加えられるような)を測定するための様々なセンサが提供される。代替として、既知のアタッチメントを、任意選択でユニバーサル・コネクタ及び/又は適当なセンサを含めるように変更して、使用することができる。任意選択で、手を縛るためのストラップを持つアタッチメントが提供される。   Other attachments can also be used. In one example, a cup-shaped attachment is used. The patient can hold the cup as a glass or by the act of picking its handle. Various sensors are provided for measuring the picking and / or grasping force (as applied to the glass). Alternatively, known attachments can be used, optionally modified to include universal connectors and / or appropriate sensors. Optionally, an attachment with a strap for binding hands is provided.

任意選択で、使用されるアタッチメントは患者に感覚を与える(例えば、表面組織を振動し、刺し、締めつける)。そのような感覚を引き起こして制御するために、該アタッチメントにはデータだけでなく電力も供給することができる。表面組織は、例えば、凸凹な下張りをもつ滑らかな層を提供することによって、変化に富んだものとなる。該凸凹又は該凸凹な層を伸ばすことにより、該表面組織は変化する。   Optionally, the attachment used imparts sensation to the patient (eg, vibrates, stabs, tightens the surface tissue). To cause and control such a sense, the attachment can be supplied with power as well as data. The surface texture can be varied, for example, by providing a smooth layer with an uneven underlay. By stretching the unevenness or the uneven layer, the surface texture changes.

腕に対してアタッチメントを説明してきたが、このようなアタッチメントは、他の体肢に、そして頭や首にも提供できることは高く評価されるべきである。ある例では、足用のリストアタッチメントとしてペダルが提供される。リストアタッチメントの様々な回転は、足に対しても提供することができる。同様に、頭と首のアタッチメントは、首に対するあごの様々な回転及び/又は運動のサポートを維持するようにデザインすることができる。   Although attachments have been described for the arms, it should be appreciated that such attachments can be provided to other limbs and also to the head and neck. In one example, the pedal is provided as a restoration attachment for the foot. Various rotations of the restoration attachment can also be provided for the foot. Similarly, the head and neck attachment can be designed to maintain support for various rotations and / or movements of the chin relative to the neck.

別のタイプのアタッチメントは、アーム102に直接取り付けられない(例えば図5のパッチ504)。   Another type of attachment is not directly attached to arm 102 (eg, patch 504 in FIG. 5).

[エルボー・サポート(肘支持具)]
図16Aから16Dは、本発明の例示的な実施形態に従よるエルボー・サポートの様々な方法を説明するものである。上述のように、一部のリハビリテーション方法にとって、肘(又は他の体部位)の運動の支持及び/又は抑制を提供することは有益である。本発明の例示的な実施形態において、患者が空間中に体肢を保持することではなく、体肢を運動させることに集中できるように、装置100は体肢の重量を支持する。逆に、例えば体肢によって加えられることが期待される力(任意選択で、いくらかの余裕をみる)を正確に与える装置100によって、患者が装置にもたれかかることを妨ぐように装置100を設定することができる。任意選択で、軌道に沿って(例えば、体肢を伸ばしているときに)力の程度が変化する。
[Elbow Support (Elbow Support)]
FIGS. 16A through 16D illustrate various methods of elbow support according to an exemplary embodiment of the present invention. As noted above, it is beneficial for some rehabilitation methods to provide support and / or suppression of elbow (or other body part) movement. In an exemplary embodiment of the invention, device 100 supports the weight of the limb so that the patient can focus on moving the limb rather than holding the limb in space. Conversely, the device 100 is configured to prevent the patient from leaning against the device, for example by the device 100 that accurately provides the force expected to be applied by the limb (optionally, with some allowance). can do. Optionally, the degree of force varies along the trajectory (eg, when stretching the limb).

図16Aは、リハビリテーション器械に固定されたフレーム1602にワイヤによって取り付けられたエルボー・サポート1604を示す。任意選択で、フレーム1602は折り畳める。車椅子に乗った患者がリハビリテーションのために椅子から離れる必要がないように、任意選択で、フレーム1602は車椅子の進入を可能にするようにデザインされる。足の訓練及び/又はその他のリハビリテーション活動のために、1つ以上のフットペダル1609を備える。任意選択で、腕と脚との協調運動訓練をサポートするためにペダルが使用される。本願で説明する様々なセンタと同様に、複数の自由度で動くペダルを備えることができる。車椅子に座る患者の膝のためのスペースを提供する、垂直運動機構1606が図示されている。   FIG. 16A shows an elbow support 1604 attached by wire to a frame 1602 secured to a rehabilitation instrument. Optionally, frame 1602 can be folded. Optionally, the frame 1602 is designed to allow wheelchair entry so that the patient in the wheelchair does not need to leave the chair for rehabilitation. One or more foot pedals 1609 are provided for foot training and / or other rehabilitation activities. Optionally, a pedal is used to support coordinated exercise training of arms and legs. Similar to the various centers described in this application, a pedal can be provided that moves in multiple degrees of freedom. A vertical motion mechanism 1606 is shown that provides space for a patient's knee sitting in a wheelchair.

最も簡単な実施形態において、望ましい肘の位置にワイヤ1605(例えばその長さ)が配置される。任意選択で、エルボー・サポート1604を空間に固定するために、3本のワイヤが使用される。任意選択で、使用されていないときに、サポート1604が動かないよう、より多くのワイヤ(例えば4本のワイヤ)を備える。ワイヤは、エルボー・サポートの位置決めに使用される一方で、該ワイヤを他の体部位を支持するために使用することもできる。任意選択で、複数の体部位を支持するために複数組のワイヤを備える。任意選択で、先端部(又はアタッチメント)若しくは身体上の点の位置を制御するために、アーム102又は1002の代わりにワイヤ式システムが使用される。   In the simplest embodiment, a wire 1605 (eg, its length) is placed at the desired elbow position. Optionally, three wires are used to secure the elbow support 1604 in space. Optionally, more wires (eg, 4 wires) are provided to prevent support 1604 from moving when not in use. While the wire is used to position the elbow support, it can also be used to support other body parts. Optionally, multiple sets of wires are provided to support multiple body parts. Optionally, a wire system is used in place of arm 102 or 1002 to control the position of the tip (or attachment) or point on the body.

本発明の例示的な実施形態において、ワイヤシステムは空間位置の測定のために使用される。ある例では、ワイヤ1605は後退し、エンコーダなどの測定装置に取り付けられる。サポート1604のXYZ座標を与えるために補間法を使用することができる。別の例においては、上述のように、ワイヤは椅子とリハビリテーション装置(例えばフレーム1602)との相対位置を測定するために使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, the wire system is used for spatial position measurement. In one example, wire 1605 is retracted and attached to a measuring device such as an encoder. Interpolation can be used to give the support 1604 XYZ coordinates. In another example, as described above, the wire is used to measure the relative position of the chair and the rehabilitation device (eg, frame 1602).

任意選択で、ワイヤ機構は、2つの体肢の間に取り付けられ、それらの相対距離を測定するために使用される。複数のワイヤを使用して、単に距離だけではなくそれ以上の数値を測定することができる。   Optionally, a wire mechanism is attached between the two limbs and used to measure their relative distance. Multiple wires can be used to measure more than just distance.

任意選択で、ワイヤシステムを使用して、例えば体肢に印加された力(任意選択で方向を含む)や運動の速度といった追加のパラメータを測定することができる。ロボット要素とワイヤ要素の両方を(同じ点又は先端部108に対して)含む結合システムを提供できることは注目されるべきである。   Optionally, the wire system can be used to measure additional parameters such as force applied to the limb (optionally including direction) and speed of movement. It should be noted that a coupling system can be provided that includes both robotic and wire elements (relative to the same point or tip 108).

本発明の例示的な実施形態において、ワイヤシステムは、一定の緊張を維持するために、例えばモーターを使用して制御される。任意選択で、これの使用によって、体肢のフローティング・サポートが可能となる。任意選択で、モーターは運動の制御又は補助のために使用される。例えば、ワイヤを短くするため、又は、一定の速度で又は一定の力が検知されたときにワイヤを繰り出せるようにするためにモーターが使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, the wire system is controlled using, for example, a motor to maintain constant tension. Optionally, use of this allows for limb floating support. Optionally, the motor is used for motion control or assistance. For example, a motor is used to shorten the wire or to allow the wire to be paid out at a constant speed or when a constant force is detected.

任意選択で、例えば、ワイヤ1605に(例えば、更にモーターも備える点1608で)取り付けられたバネを備えることによって、ワイヤ1605は張力に対するしなやかさを提供する。任意選択で、例えば電動モーターを使用して、バネの張力を変えることができる。任意選択で、一般に緩衝性を提供するためにバネが使用される。   Optionally, wire 1605 provides flexibility against tension, for example by including a spring attached to wire 1605 (eg, at point 1608 that also includes a motor). Optionally, the tension of the spring can be changed, for example using an electric motor. Optionally, a spring is generally used to provide cushioning.

図16Bは、リハビリテーション器械から伸長するアーム1610によって支持されたエルボー・サポート1604を示す。任意選択で、サポート1604の位置を示すために、アーム1610は線形の伸長測定要素と2つの回転測定要素を備える。装置100が位置を計算できるように、本願で説明する他の実施形態もそのようなセンサを備えることができる。また、前述のように、患者によってサポート1604に加えられる力の分析を補助するために、力センサを備えることもできる。   FIG. 16B shows an elbow support 1604 supported by an arm 1610 extending from the rehabilitation instrument. Optionally, arm 1610 includes a linear extension measurement element and two rotational measurement elements to indicate the position of support 1604. Other embodiments described herein can also include such sensors so that the device 100 can calculate the position. A force sensor may also be provided as described above to assist in analyzing the force applied to the support 1604 by the patient.

図16Cは、リハビリテーション器械から伸長するジョイント・アーム1620によって支持されたエルボー・サポート1604を示す。   FIG. 16C shows an elbow support 1604 supported by a joint arm 1620 extending from the rehabilitation instrument.

図16Dは、アーム1002から突出する(及び/又は取り付けられた)メンバー1630によって支持されたエルボー・サポート1604を示す。   FIG. 16D shows an elbow support 1604 supported by a member 1630 protruding (and / or attached) from the arm 1002.

任意選択で、伸長アームとメンバーは設定可能である。代替的に又は付加的に、アームはモーター及び/又は可変抵抗要素を含む。代替的に又は付加的に、アーム及び連結器は、位置、向き、変位、及び/又は力センサを含む。本発明の例示的な実施形態において、アームの様々な部分の実際の位置は、アームの1つ以上の部分が固定されて、長さが分かるという事実に基づいて決定できる。どのようなジョイントが提供されても、ジョイントの角度は決定される。   Optionally, the extension arm and member are configurable. Alternatively or additionally, the arm includes a motor and / or a variable resistance element. Alternatively or additionally, the arms and couplers include position, orientation, displacement, and / or force sensors. In an exemplary embodiment of the invention, the actual position of the various portions of the arm can be determined based on the fact that one or more portions of the arm are fixed and known in length. Whatever joint is provided, the angle of the joint is determined.

ドッキング・ステーションに組み込まれた、追加のエルボー・サポートの例が図19に示される。   An example of an additional elbow support built into the docking station is shown in FIG.

[向きの変更]
本発明の一部の実施形態において、アーム102が、垂直でない中央静止位置を有することが望ましい。図17Aは、そのベース1704とその運動機構1706との間にあって、複数の向きを取ることができるジョイント1702を備えるリハビリテーション器械1700を示す。
[Change orientation]
In some embodiments of the invention, it is desirable for the arm 102 to have a non-vertical central rest position. FIG. 17A shows a rehabilitation instrument 1700 comprising a joint 1702 between its base 1704 and its motion mechanism 1706 that can take multiple orientations.

代替として、上述のリハビリテーション器械の1つは、床以外の表面の上に、又は不揃いの長さを持つ脚の上に設置することができる。任意選択で、装置1000が壁面に、又は逆さまに設置されるときには、装置1000が設置される向きにかかわらずボール1010を支持できるように、例えばローラ1012などのローラがボール1010の上にも備えられる。設置は、例えばネジにより、又は接着剤を使用して実現する。   Alternatively, one of the rehabilitation instruments described above can be placed on a surface other than the floor or on a leg with an irregular length. Optionally, when the device 1000 is installed on the wall or upside down, a roller such as a roller 1012 is also provided on the ball 1010 so that the ball 1010 can be supported regardless of the orientation in which the device 1000 is installed. It is done. Installation is realized, for example, with screws or using an adhesive.

向きが変わるリハビリテーション装置の1つの潜在的利点は、位置を変えながら患者をリハビリする能力である。例えば、一部の訓練(例えば到達訓練やバランス訓練)は、立っているときに有効に実行される。一部の訓練は、患者が寝たきりの場合、横になっている間に実行されなければならない。一部の訓練は座ったまま行われ、他の訓練はひざをつきながら実行される。   One potential advantage of a rehabilitation device that changes orientation is the ability to rehabilitate the patient while changing position. For example, some training (for example, reaching training and balance training) is effectively performed when standing. Some training must be performed while lying if the patient is bedridden. Some exercises are performed while sitting, while others are performed with the knees on.

別の潜在的利点は、同じシステムを使って、同じ装置で異なる体部位をリハビリテーションできることである。   Another potential advantage is the ability to rehabilitate different body parts with the same device using the same system.

向きが変わるリハビリテーション装置の別の潜在的利点は、多くのアーム運動機構がそれらの可動域、軸の間のカップリング、及び/又はその他の機械的考慮項目が制限されていることである。該装置の向きを変えることにより、運動機構をより最適な位置に置くことを可能にする。一部の向き可変装置において、たとえ該運動機構が動いても、制御される先端部108が同じ位置にとどまれることは注目すべきである。このことは、例えば、訓練の変更の間に患者が車椅子にとどまることを可能にする。   Another potential advantage of reorientation devices that change orientation is that many arm movement mechanisms have limited range of motion, coupling between axes, and / or other mechanical considerations. Changing the orientation of the device allows the motion mechanism to be placed in a more optimal position. It should be noted that in some reorientation devices, the controlled tip 108 remains in the same position even if the motion mechanism moves. This allows, for example, a patient to remain in a wheelchair during a training change.

手動による向きの変更が示されているが、1つ以上のモーターを使用して向きの変更を達成することができる。1つ以上の角度センサを備えることによって、ジョイント1702の実際の回転を(1又は2方向で)検出することができる。   Although manual orientation changes are shown, one or more motors can be used to achieve the orientation change. By providing one or more angle sensors, the actual rotation of the joint 1702 can be detected (in one or two directions).

図17B及び図17Cは、2つの向きを変える、代替の可変向きリハビリテーション器械1710を示す。図17Bにおいて、角度をもった向きが示され、支持平板1724はベース1712に対して運動機構1720及びアーム1722の位置をあわせる。任意選択で、安定性のために1つ以上の伸長可能な脚1714を備える。任意選択で車椅子ガイド1716(任意選択で伸長可能)を備える。任意選択で、ガイド1716は、その中に車輪を入れることのできる溝がつけられている。任意選択で、定位置に車輪をロックするために、車輪の両側にチャックが追加される。1つ以上のピン又はブラケットが、車輪の片側又は両側から、例えば車軸に沿って、車輪に係合する任意選択のブラケット式ロック機構は図示されていない。そのような機構は、患者が自身で、例えば電気で作動することができる。この車椅子ロック機構は、本発明の他の実施形態においても用いることができる。   17B and 17C show an alternative variable orientation rehabilitation instrument 1710 that changes two orientations. In FIG. 17B, an angled orientation is shown, and the support plate 1724 aligns the motion mechanism 1720 and arm 1722 with respect to the base 1712. Optionally, one or more extensible legs 1714 are provided for stability. An optional wheelchair guide 1716 (optionally extendable) is provided. Optionally, the guide 1716 is grooved to allow the wheel to enter therein. Optionally, chucks are added on both sides of the wheel to lock the wheel in place. An optional bracket-type locking mechanism is not shown in which one or more pins or brackets engage the wheel from one or both sides of the wheel, eg, along the axle. Such a mechanism can be actuated by the patient himself, for example electrically. This wheelchair locking mechanism can also be used in other embodiments of the present invention.

本発明の例示的な実施形態において、平板1724は様々な角度に配置することができる。図17Bは、約45度の角度を示す。図17Cは、90度の角度を示す。また、図17Cには、支持平板1724にロック可能な蝶番1728によって取り付けられた、第2の支持平板1726も図示される。図17Bでは、平板1726はベース1712に対して平坦である。追加の可能なモードは0度の角度であり、このとき平板1724及び1726はベース1712の陥凹部1734の中に平坦に横になる。蝶番1730は、運動機構が上方に向くように、運動機構1720を回転させるために使用される。任意選択で、運動機構1720は回転可能なベース1721を介して蝶番1730に結合される。別の例示的な配置は、回転可能なベース1721も陥凹部1732の中に横たわるように、平板1724が陥凹部1732の中に横たわるものである。これは、アーム1722が取り外されて、装置1710の全体が例えば車のトランク内に収納できる、輸送モードである。スラブ1726は、別のロック可能な蝶番(図示されず)によって、ベース1712に任意選択で取り付けられる。   In an exemplary embodiment of the invention, the flat plate 1724 can be arranged at various angles. FIG. 17B shows an angle of about 45 degrees. FIG. 17C shows an angle of 90 degrees. Also shown in FIG. 17C is a second support plate 1726 attached by a hinge 1728 that can be locked to the support plate 1724. In FIG. 17B, the flat plate 1726 is flat with respect to the base 1712. An additional possible mode is an angle of 0 degrees, where the plates 1724 and 1726 lie flat in the recess 1734 of the base 1712. The hinge 1730 is used to rotate the motion mechanism 1720 so that the motion mechanism points upward. Optionally, motion mechanism 1720 is coupled to hinge 1730 via a rotatable base 1721. Another exemplary arrangement is where the flat plate 1724 lies within the recess 1732 such that the rotatable base 1721 also lies within the recess 1732. This is a transport mode in which the arm 1722 is removed and the entire device 1710 can be stored, for example, in a car trunk. Slab 1726 is optionally attached to base 1712 by another lockable hinge (not shown).

図17Dは、運動機構1748の位置が調整可能な、代替のリハビリテーション装置1740を示す。この実施形態において、レール1744はベース1742から延び、運動機構1748はレール1744に乗る移動体1746に連結される。任意選択で、機構1748の可動域をより有効に利用するために、運動機構1748は蝶番によって移動体1746に取り付けられる(例えば、機構1748を使うよりも、むしろ移動体1746を使用して、可動空間の中心に装置1740のアーム1750の中心を置くことを可能にして)。   FIG. 17D shows an alternative rehabilitation device 1740 in which the position of the motion mechanism 1748 can be adjusted. In this embodiment, rail 1744 extends from base 1742 and motion mechanism 1748 is coupled to a moving body 1746 that rides on rail 1744. Optionally, to more effectively utilize the range of motion of mechanism 1748, motion mechanism 1748 is attached to mobile 1746 by a hinge (eg, using mobile 1746 rather than using mechanism 1748 to move Allowing the center of arm 1750 of device 1740 to be centered in space).

レール1744は任意選択で移動のために折り畳める。レール1744は、任意選択で、少なくともパワーを機構1748に伝送するために、作り付けのデータバス及びパワーバスを有する。代替として、フレキシブル・ケーブル(図示されず)が使用される。ベース1742(本願の開示する他のベースと同様に)は任意選択で車輪を備えることができる。   Rail 1744 is optionally folded for movement. Rail 1744 optionally has a built-in data bus and power bus to transmit at least power to mechanism 1748. Alternatively, a flexible cable (not shown) is used. Base 1742 (similar to other bases disclosed herein) may optionally include wheels.

[多肢用装置]
本発明の例示的な実施形態において、例えば同期運動をリハビリするために、複数の体肢を一緒にトレーニングすることができる。本発明の例示的な実施形態において、装置1000において使用されえるような複数のモジュールが、この効果を達成するために様々な構成で取り付けられる。アタッチメントは、例えば、構造的であり(例えば、望ましくない相対運動を抑制するが、恐らくは調節可能である)、機械的であり(例えば、一方のモジュールから別のモジュールに運動を伝達する)、及び/又は制御されたものとなり得る(例えば、他のモジュールでの相互作用に応答した又は同期したあるモジュールでの相互作用を修正して)。
[Multi-limb device]
In an exemplary embodiment of the invention, multiple limbs can be trained together, for example, to rehabilitate synchronous movement. In an exemplary embodiment of the invention, a plurality of modules as may be used in the apparatus 1000 are attached in various configurations to achieve this effect. The attachment is, for example, structural (eg, suppresses undesired relative motion but is probably adjustable), mechanical (eg, transfers motion from one module to another), and And / or can be controlled (e.g., modifying an interaction in one module in response to or synchronized with an interaction in another module).

図18は、本発明の例示的な実施形態による、腕と脚のためのリハビリテーション器械1800を示す。装置1800は、(例えば装置1000を使用して)腕を訓練するための第1の部分1804と、(例えば、やはり装置1000の機構を使用して)脚を訓練するための第2の部分1802とを含む。   FIG. 18 shows a rehabilitation instrument 1800 for arms and legs, according to an illustrative embodiment of the invention. Device 1800 includes a first portion 1804 for training the arm (eg, using device 1000) and a second portion 1802 for training the leg (eg, also using the mechanism of device 1000). Including.

このタイプの装置の1つの例示的な使用は、片麻痺の脳卒中患者をリハビリすることである。別の例示的な使用は、例えば歩行に必要とされるような、同期運動をトレーニングすることである。   One exemplary use of this type of device is to rehabilitate hemiplegic stroke patients. Another exemplary use is to train synchronous exercise, such as is required for walking.

場合によっては、2つの隣り合わせたリハビリテーションが望ましい。図19Aは、4つの機構モジュールを備えたリハビリテーション器械1900を示す。1組のモジュール1902及び1904は右腕の運動を制御するために使用され、1組の機構モジュール1906及び1908は、左腕の運動を制御するために使用される。2組のモジュールは同期し、及び/又は、例えば、上述のように、指導のために使用することができる。   In some cases, two side-by-side rehabilitation is desirable. FIG. 19A shows a rehabilitation instrument 1900 with four mechanism modules. A set of modules 1902 and 1904 are used to control the movement of the right arm, and a set of mechanism modules 1906 and 1908 are used to control the movement of the left arm. The two sets of modules can be synchronized and / or used for instruction, for example, as described above.

任意選択で、各脚を訓練するために、1つ以上のモジュールが追加される。図示の例では、例えば図16Aにあるような、1つ以上のペダル1910が提供される。しかしながら、上述のように、より多くの自由度を持つ装置を使用することができる。任意選択で、例えば、2004年12月7日に出願された米国仮特許出願第60/633,428号(本願と同一の出願日に、同一の出願人によってPCT出願(表題「歩行リハビリテーションの方法及び装置」、代理人事件番号414/04391)もされており、その開示内容は参照により本願に組み込まれる)において説明されるような歩行トレーニング機構が使用される。任意選択で、そのような機構は、足首に取り付けて、歩行をリハビリするように様々な(例えば2、3、4以上の)方向に足首(例えば足)を回転させ、及び/又は並行移動させることができるサポートを含む。任意選択で、1つ以上の機構モジュールが、座っていながらも、股関節部の運動をトレーニングするために備えられる。任意選択で、患者が上半身を訓練しながら歩行するために、トレッドミル又はトレーニングバイクが提供される。トレッドミルの運動は、任意選択でリハビリテーション訓練及び実際の患者の運動に同期される。任意選択で、歩行トレーニングは、完全な(又は部分的な)歩行のために、様々な体部位を別々に、そして一緒にトレーニングすることからなる。   Optionally, one or more modules are added to train each leg. In the illustrated example, one or more pedals 1910 are provided, such as in FIG. 16A. However, as mentioned above, devices with more degrees of freedom can be used. Optionally, for example, US Provisional Patent Application No. 60 / 633,428, filed Dec. 7, 2004 (the same filing date as the present application, the same applicant filed a PCT application (titled “Method and Apparatus for Walking Rehabilitation”). ”, Agent case number 414/04391), the disclosure of which is incorporated herein by reference). Optionally, such a mechanism attaches to the ankle and rotates and / or translates the ankle (eg, foot) in various (eg, 2, 3, 4 or more) directions to rehabilitate walking. Including support that can. Optionally, one or more mechanism modules are provided for training hip exercise while sitting. Optionally, a treadmill or training bike is provided for the patient to walk while training the upper body. The treadmill movement is optionally synchronized to rehabilitation training and actual patient movement. Optionally, gait training consists of training various body parts separately and together for a complete (or partial) gait.

任意選択で、装置1900は通常の椅子ではなく、車椅子と一緒に使用される。   Optionally, device 1900 is used with a wheelchair rather than a normal chair.

[ドッキングシステム]
図19Bはドッキング・ステーション1920を示し、図19Cは車椅子1922を収容したドッキング・ステーション1920を示す。ドッキング・ステーションとは、そこに患者が搬送され、所定の位置にロックされ、そしてリハビリテーションを受ける構造体を意味する。機能的な観点から、リハビリテーション作業を始めるために、最小限の患者の操作だけを要することが一般に望ましい。従って、例えば、患者は車椅子に乗ったままでいることができて、正しい相対位置決めを確実にするために、(例えば最初と訓練変更の際に)任意選択で患者の位置を調整する代わりに、任意選択で自発的に、リハビリテーション装置が動く。
[Docking system]
FIG. 19B shows a docking station 1920 and FIG. 19C shows a docking station 1920 containing a wheelchair 1922. By docking station is meant a structure into which a patient is transported, locked in place and undergoes rehabilitation. From a functional point of view, it is generally desirable to require minimal patient manipulation to begin the rehabilitation task. Thus, for example, the patient can remain in a wheelchair, and instead of optionally adjusting the patient's position (eg during the first and training changes) to ensure correct relative positioning The rehabilitation device moves spontaneously by selection.

図示の実施形態において、2つの向き可変モジュール1924及び1926をトラック1928上に備える。任意選択で、モジュールは手で動かされる。代替として、モーター(図示されず)はモジュールの形態を変更し、及び/又は、トラック1928に沿ってモジュールを移動させる。トラック1928は任意選択でパワー、及び/又はデータをモジュールに提供する。また、向き不変モジュール又はその他のリハビリテーション装置を取り付けることもできる。   In the illustrated embodiment, two variable orientation modules 1924 and 1926 are provided on track 1928. Optionally, the module is moved by hand. Alternatively, a motor (not shown) changes the configuration of the module and / or moves the module along track 1928. Track 1928 optionally provides power and / or data to the module. An orientation-invariant module or other rehabilitation device can also be attached.

トラック1930上に配置された、任意選択の車椅子固定機構1932が図示されている。任意選択で、位置は手動で変更される。代替として、位置はモーター(図示されず)を使って変更される。同様に、車椅子係合機構は手動式にも電動式にもすることができる。   An optional wheelchair locking mechanism 1932 disposed on the track 1930 is illustrated. Optionally, the position is changed manually. Alternatively, the position is changed using a motor (not shown). Similarly, the wheelchair engagement mechanism can be manual or motorized.

足ペダル1934が図示されているが、これを他の足トレーニング装置に置き換えることもできる。   Although a foot pedal 1934 is shown, it can be replaced with other foot training devices.

ジョイント1938に取り付けられた、任意選択のエルボー・サポート1936が図示されている。任意選択で、エルボー・サポート1936は、任意選択で人の重量を相殺することによって、患者に対して宙に浮遊している。任意選択で、該浮遊は面内であり、例えば床と平行な面内である。任意選択で、肘の位置は該サポートによって測定され、運動の特性の測定などの様々なフィードバックのために使用することができる。例えば、図16で説明するように、任意選択でテレスコープ機構及び/又は関節アーム機構の上にサポート1936が設置される。   An optional elbow support 1936 attached to the joint 1938 is shown. Optionally, the elbow support 1936 is suspended in the air with respect to the patient, optionally by offsetting the person's weight. Optionally, the float is in a plane, for example in a plane parallel to the floor. Optionally, the elbow position is measured by the support and can be used for various feedback, such as measurement of motion characteristics. For example, as illustrated in FIG. 16, a support 1936 is optionally placed over the telescope mechanism and / or the articulated arm mechanism.

ディスプレイ1940は、例えば療法士及び/又は患者が使用するために、任意選択で提供される。更には、入力システム1942(例えばキーボードやジョイスティック)が提供されることもある。任意選択で、ドッキング・ステーション1920が患者を収容したときに、療法士がアクセスできるように、入力及び出力デバイス1940及び1942を回転して別の配置にすることができる。   A display 1940 is optionally provided, eg, for use by the therapist and / or patient. In addition, an input system 1942 (eg, a keyboard or joystick) may be provided. Optionally, the input and output devices 1940 and 1942 can be rotated into a different configuration for access by the therapist when the docking station 1920 contains the patient.

ディスプレイ1940、入力1942、及び/又はジョイント1938は、任意選択で柱(任意選択でテレスコープ式の柱)に設置される。任意選択で、患者専用の(視覚及び/又は聴覚の)ディスプレイ1946を備える。   Display 1940, input 1942, and / or joint 1938 are optionally placed on a pillar (optionally a telescoping pillar). Optionally, a patient-specific (visual and / or auditory) display 1946 is provided.

移動ベッド用に、例えば各体肢用の4つの運動機構を備えた、類似のドッキング・ステーションが提供される。代替として、後述するように、寝たきりの患者のところまで装置を持ち込めるように、該装置は十分にポータブルに作られている。   A similar docking station is provided for the moving bed, for example with four motion mechanisms for each limb. Alternatively, as described below, the device is made sufficiently portable so that it can be brought to a bedridden patient.

[可動性]
本発明の一部の実施形態の特徴は、可動式のリハビリテーション装置が提供されることである。可動性には多様なレベルがあり、ここで説明する通り、本発明の多様な実施形態はこれらのレベルを実現することができる。
[Mobility]
A feature of some embodiments of the invention is that a movable rehabilitation device is provided. There are various levels of mobility, and as described herein, various embodiments of the present invention can achieve these levels.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置の可動性は、病棟内で又は病棟間で装置を移動させるために使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, the mobility of the rehabilitation device is used to move the device within or between wards.

図19Dは、本発明の例示的な実施形態によるベッド1951の近くに配置された可動式リハビリテーション装置1950を示す。可動式装置のこの実施形態において、運動機構1952はレール1958(例えば、ベース1960を持つ曲がりレール)上に設置される。車輪、任意選択でロック可能な及び/又は伸長可能な脚(図示されず)をベース1960の上に備えることもできる。機構1952の位置を調整するために、レール1958は任意選択で1つ以上のトラック1962(図示される細長い溝)をもつ。2つの異なるアタッチメント(腕用の1954、及び脚用の1956)が図示されている。任意選択で、装置1950を格納庫の中に移動させるために車輪が使用される。折り畳める装置は上述した、例えば図17Bである。   FIG. 19D shows a mobile rehabilitation device 1950 positioned near a bed 1951 according to an exemplary embodiment of the present invention. In this embodiment of the mobile device, the motion mechanism 1952 is installed on a rail 1958 (eg, a curved rail with a base 1960). Wheels, optionally lockable and / or extendable legs (not shown) may also be provided on the base 1960. To adjust the position of the mechanism 1952, the rail 1958 optionally has one or more tracks 1962 (elongated grooves shown). Two different attachments are shown (arm 1954 and leg 1956). Optionally, wheels are used to move device 1950 into the hangar. The folding device is the one described above, for example, FIG. 17B.

図19Eは、ベッド1951に連結された、本発明の例示的な実施形態による代替の可動式リハビリテーション装置1964を示す。1つ以上の取り付け機構1972が装置1964をベッド1951にロックする。任意選択で車輪を備える。装置1952は、例えば上方からのリハビリテーションに使用することができる。本発明の例示的な実施形態において、装置1964は、その最上部1966に運動機構1952が装着されるフレーム1970を備える。任意選択で、装置1952はフレームに沿って可動である。ボール・グリップ・アタッチメント1968が図示されている。   FIG. 19E illustrates an alternative mobile rehabilitation device 1964 coupled to a bed 1951 according to an exemplary embodiment of the present invention. One or more attachment mechanisms 1972 lock the device 1964 to the bed 1951. Optionally equipped with wheels. The device 1952 can be used for rehabilitation from above, for example. In an exemplary embodiment of the invention, the device 1964 includes a frame 1970 on which the motion mechanism 1952 is mounted at the top 1966. Optionally, device 1952 is movable along the frame. A ball grip attachment 1968 is illustrated.

可動性は他の周辺環境(例えば、自宅や、小さな診療所)においても有用となり得る。また、上述のように、稼動式リハビリテーション装置は訪問治療をするセラピストによって持ち込まれる。   Mobility can also be useful in other surrounding environments (e.g., homes or small clinics). In addition, as described above, the active rehabilitation device is brought in by a therapist who performs a home treatment.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーションは水中(またはスチームバス中)で、すなわち水による患者の支持、及び/又は、熱及び/又はマッサージの提供によって、行われる。図19Fは、本発明の例示的な実施形態によるバスタブ1976の中での可動式リハビリテーション装置1972の使用を例示する。車輪付きのベース1978が図示されるが、固定ベースを含む他のタイプのベースを使用することができる。図示の実施形態において、伸長接続を持つ2つの腕アタッチメント1974が使用され、患者は座っていても、横になっていてもよい。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation is performed in water (or in a steam bath), i.e. by supporting the patient with water and / or providing heat and / or massage. FIG. 19F illustrates the use of a mobile rehabilitation device 1972 in a bathtub 1976 according to an exemplary embodiment of the present invention. Although a wheeled base 1978 is illustrated, other types of bases can be used including a fixed base. In the illustrated embodiment, two arm attachments 1974 with extended connections are used, and the patient may sit or lie down.

また、リハビリテーションは、例えばプールの天井に取り付けた装置1972によって、スイミングプールで行うこともできる。   Rehabilitation can also be performed in a swimming pool, for example, by a device 1972 attached to the ceiling of the pool.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置は水の外に保持されるが、アタッチメントは防水性を備える。任意選択で、装置自身が防水性を備えるか、少なくともは防沫性を備える。任意選択で、感電の危険を防止するために、リハビリテーション装置は電池式である。代替として、電動モーターの代わりに空気圧式又は水圧/油圧式モーターが使用される。任意選択で、リハビリテーション装置への動力供給に低電圧(例えば24、12、5ボルト以下)が使用される。任意選択で、ブレーキを備え、モーターをもたない装置が使用される。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation device is kept out of the water, but the attachment is waterproof. Optionally, the device itself is waterproof or at least waterproof. Optionally, to prevent the risk of electric shock, the rehabilitation device is battery powered. Alternatively, a pneumatic or hydraulic / hydraulic motor is used instead of an electric motor. Optionally, a low voltage (eg, 24, 12, 5 volts or less) is used to power the rehabilitation device. Optionally, a device with a brake and no motor is used.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置の可動性がアウトドア(例えば人の庭(例えば草の上)や自然の中で)でのリハビリテーションに利用される。ある例では、リハビリテーション装置はバーベキューなどのレクリエーション活動のために使用される。装置は、患者を誘導、診断、(例えばハンバーグステーキを裏返す)トレーニングすることを支援する。任意選択で、柔らかい地面の上をより軽快に移動するために大型の車輪を備える。別の例では、ゴルフや釣りなどのアウトドア活動をリハビリするためにリハビリテーション装置が使用される。任意選択で、使用される運動機構の可動範囲をそのような活動に適合させるために、該活動に対して特別なアタッチメントが提供される。釣りの例では、リハビリテーション装置は、例えば、釣竿を持つこと、肩の可動域をもたらしながら毛針を投げること、そして魚の引き(力が変化する)に逆らうことを支援する。例示的なアタッチメントは、釣り竿へのアタッチメント及び該竿の先端(例えば魚をシミュレーションする)へのアタッチメントである。   In an exemplary embodiment of the invention, the mobility of the rehabilitation device is utilized for rehabilitation in the outdoors (eg, in a human garden (eg, on grass) or in nature). In one example, the rehabilitation device is used for recreational activities such as barbecue. The device assists in guiding, diagnosing, and training (eg, flipping a hamburger steak) a patient. Optionally, large wheels are provided to move more lightly over soft ground. In another example, a rehabilitation device is used to rehabilitate outdoor activities such as golf and fishing. Optionally, special attachments are provided for such activities in order to adapt the range of motion of the motion mechanism used to such activities. In the fishing example, the rehabilitation device helps, for example, hold a fishing rod, throw a bristle while providing a range of motion for the shoulder, and counter the fish pull (the force changes). Exemplary attachments are an attachment to a fishing rod and an attachment to the tip of the rod (eg, simulating a fish).

本発明の例示的な実施形態において、水平調節機構が凹凸のある表面に対して提供される。例えば、図17Aのものに類似するこの機構は、水平面を検出する傾斜センサを含み、該運動機構を適切な配置に調整する。   In an exemplary embodiment of the invention, a leveling mechanism is provided for the uneven surface. For example, this mechanism, similar to that of FIG. 17A, includes a tilt sensor that detects a horizontal plane and adjusts the motion mechanism to an appropriate arrangement.

本発明の例示的な実施形態において、先端部及び/又は傾斜検出機構が備えられる。任意選択で、先端部が検出されると(例えば、リハビリテーション・ユニットのベースの加速度)、該ユニットは警報信号を発生する。任意選択で、患者へのダメージを防ぐために、患者に装着される任意のアタッチメントが開放される。任意選択で、先端部が検出されると、ベースがその1部分を折り畳み、装置を患者から離れさせることを可能とするように、ベースは折り畳める部分をもつ。   In an exemplary embodiment of the invention, a tip and / or tilt detection mechanism is provided. Optionally, when a tip is detected (eg, acceleration at the base of a rehabilitation unit), the unit generates an alarm signal. Optionally, any attachment attached to the patient is opened to prevent damage to the patient. Optionally, when the tip is detected, the base has a foldable portion so that the base can fold one part and allow the device to be separated from the patient.

本発明の例示的な実施形態において、無菌環境の外で使用するための可動式リハビリテーション・システムは、清掃が容易で、及び/又は、水こぼしや、埃や、ある程度の気象条件に容易に耐えるように作られている。任意選択で、電子器械及び運動機構は密封される。任意選択で、凹凸をより少なくするために、ジョイントは柔軟なゴムによって覆われている。任意選択で、拭き取り容易プラスチック被覆が装置上に提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, a mobile rehabilitation system for use outside a sterile environment is easy to clean and / or easily withstands spills, dust and some weather conditions. It is made like so. Optionally, the electronic instrument and motion mechanism are sealed. Optionally, the joint is covered with a flexible rubber to reduce the irregularities. Optionally, an easy to wipe plastic coating is provided on the device.

本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション・システムは車椅子上に(例えばその側方に、又は後方に)又は、自動車内に(例えば、運転手の近くのシートの中に)装着される。任意選択で、装置はライトバンの後ろに収納することができ、ライトバンは、(恐らくは、車椅子で、恐らくはリフトを使用して)人が中に入って訓練することのできる可動式リハビリテーション・ユニットとして使用されるように構成される。   In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation system is mounted on a wheelchair (eg, to the side or back) or in a car (eg, in a seat near the driver). Optionally, the device can be stowed behind a light van, which is a mobile rehabilitation unit that can be trained by a person (possibly in a wheelchair, perhaps using a lift). Configured to be used as

[モジュール方式]
本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置は任意選択でモジュール設計を特徴とする。そのようなモジュール設計は次のやり方の1つ以上を具体化する。
[Module method]
In an exemplary embodiment of the invention, the rehabilitation device optionally features a modular design. Such a modular design embodies one or more of the following ways.

(a)該装置は、モジュールに分解することが可能である。このことは、例えば、欠陥モジュールを交換することによる維持を可能にする。代替的に又は付加的に、素人によって再び迅速により組み立てられる部品に分解可能であることが、装置の可動性を強化する。本発明の例示的な実施形態において、該装置の分解や組立てに、特殊な工具は一切必要とされない。任意選択で、単純なスクリュードレイバー又は回転スパナが使用される。任意選択で、装置は1時間以内に分解し/折り畳み、又は元に戻すことができる。任意選択で、所要時間は、例えば、30分未満、20分未満、又は10分、5分、2分未満である。   (A) The device can be disassembled into modules. This allows maintenance, for example, by replacing defective modules. Alternatively or additionally, being able to be disassembled into parts that can be quickly assembled again by an amateur reinforces the mobility of the device. In an exemplary embodiment of the invention, no special tools are required to disassemble or assemble the device. Optionally, a simple screw driver or rotating spanner is used. Optionally, the device can be disassembled / folded or replaced within one hour. Optionally, the time required is, for example, less than 30 minutes, less than 20 minutes, or less than 10 minutes, 5 minutes, 2 minutes.

(b)該装置自身が1つのモジュールである。例えば図19で見られるように、同じ運動機構モジュールを複数の異なるリハビリテーション構成のために使用することができる。任意選択で、図17に例示するようなユニットは、図19Bのドッキング・ステーションのための取付可能/分離可能モジュールとして使用される。   (B) The device itself is one module. For example, as seen in FIG. 19, the same motion mechanism module can be used for multiple different rehabilitation configurations. Optionally, the unit as illustrated in FIG. 17 is used as an attachable / detachable module for the docking station of FIG. 19B.

(c) モジュール式アタッチメント。例えば図16から19で図示されるように、同じ基本装置に様々なタイプのアタッチメントを追加することによって、使い方を変えることができる。特定の例では、該装置は部品(例えば、アーム102)を適当するサイズの部品と交換することによって、様々な患者(例えば、脳性麻痺を持つ子供)のサイズに適合する。   (C) Modular attachment. For example, as illustrated in FIGS. 16-19, the usage can be changed by adding various types of attachments to the same basic device. In a particular example, the device adapts to the size of various patients (eg, children with cerebral palsy) by exchanging parts (eg, arms 102) with appropriately sized parts.

本発明の一部の実施形態において、ハンド・アタッチメントは機械的及び電気的なクイック接続を含む。機械的クイック接続は、片側にバネ仕掛けの針を、そして反対側に表面パッドをもつ電気的なクイック接続をロックしながら、穴に適合するピンを含む。同じコネクタセットを、複数のアタッチメントに対して使用することができる。   In some embodiments of the invention, the hand attachment includes mechanical and electrical quick connections. The mechanical quick connection includes a pin that fits into the hole while locking an electrical quick connection with a spring-loaded needle on one side and a surface pad on the opposite side. The same connector set can be used for multiple attachments.

(d)モジュール式ソフトウェア。任意選択で、リハビリテーション装置によって使用されるモジュール式ソフトウェアとして提供される。例えば、異なるアタッチメントに対する別々のモジュール、複数セットの訓練を含むモジュール、異なる運動モードに対する別々のモジュール、及び/又は該装置の異なる使用に対する別々のモジュール(例えば、グループ、自宅、診療所)、などである。   (D) Modular software. Optionally, it is provided as modular software used by the rehabilitation device. For example, with separate modules for different attachments, modules with multiple sets of training, separate modules for different modes of exercise, and / or separate modules for different uses of the device (eg, group, home, clinic), etc. is there.

[日常生活]
上述のように、本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション装置は、例えば、ドアを開けること、テーブルで食事をすること、本を読むこと、服を着ること、歯を磨くこと、顔を洗うこと、といった日常活動を患者が実現するように、具体的にリハビリテーションをすることに役立てるために使われる。
[Everyday life]
As described above, in an exemplary embodiment of the present invention, the rehabilitation device may be, for example, opening a door, eating at a table, reading a book, dressing, brushing teeth, brushing a face. It is used to help rehabilitate patients so that daily activities such as washing can be realized.

図19Gは、本発明の例示的な実施形態による、日常活動のための利用に適合し、かつ構成された、リハビリテーション装置1980を示す。リハビリテーション・モジュール1952は、様々な食器を載せたテーブル1986セットの上に逆さまに装着されている。エルボーレスト1984を任意選択で備える。この実施形態のテーブル1986には、機構1952を支持するフレーム1988が取り付けられる。代替として、フレーム1988は、既存のテーブル又は他の家庭の要素を取り囲むのに十分に広い。   FIG. 19G shows a rehabilitation device 1980 adapted and configured for use for daily activities, according to an illustrative embodiment of the invention. The rehabilitation module 1952 is mounted upside down on a table 1986 set with various dishes. Elbowrest 1984 is optionally provided. A frame 1988 that supports the mechanism 1952 is attached to the table 1986 of this embodiment. Alternatively, the frame 1988 is wide enough to enclose an existing table or other household element.

使用において、患者の手は装置1980の可動な先端部1982にストラップで縛られ、フォークを拾い上げるといった日常活動を通して、利用者は試み、又は誘導される。任意選択で、フォースフィードバックを持つ手袋が、個々の指を選択的にリハビリするために使用される。そのような手袋は当該技術分野で知られている。   In use, the patient's hand is strapped to the movable tip 1982 of the device 1980 and the user is tried or guided through routine activities such as picking up the fork. Optionally, gloves with force feedback are used to selectively rehabilitate individual fingers. Such gloves are known in the art.

本発明の例示的な実施形態において、患者が日常生活に関する活動を行うための現在の能力をテストしながら、及び/又は患者の能力を監視しながら、患者が該活動を行うための1つ以上のトレーニングをするために装置1980が使用される。該テスト及び/又は監視は保険会社によって、必要な補償又は補助を決定するために使用される。急激な能力の上昇によって不正行為を検出するために、該テストは一定期間にわたって繰り返される。   In an exemplary embodiment of the invention, one or more for the patient to perform the activity while testing the patient's current ability to perform activities related to daily life and / or monitoring the patient's capabilities The device 1980 is used to train The test and / or monitoring is used by the insurance company to determine the necessary compensation or assistance. The test is repeated over a period of time to detect fraudulent activity due to a sudden increase in ability.

リハビリテーションの非常に重要な目標が生活の質であることが注目される。任意選択で様々な日常活動を行う能力をトレーニング及びテストすることによって、この問題は取り組まれ、決定される。   It is noted that quality of life is a very important goal of rehabilitation. This problem is addressed and determined by training and testing the ability to optionally perform various daily activities.

本発明の例示的な実施形態において、日常活動のトレーニングに対して個別のアタッチメントが提供される。ある例では、傾斜センサを備える流出指摘コップが提供される。別の例では、ペンの位置を検出する能力をもつホワイトボードが壁に書くリハビリテーション訓練で使用される。検出された位置及び/又は圧力は、任意選択で患者の手を握り、支持し、及び/又は誘導する、リハビリテーション装置に報告される。   In an exemplary embodiment of the invention, a separate attachment is provided for daily activity training. In one example, a spill indication cup with a tilt sensor is provided. In another example, a whiteboard with the ability to detect pen position is used in rehabilitation training to write on the wall. The detected position and / or pressure is reported to a rehabilitation device that optionally grasps, supports and / or guides the patient's hand.

本発明の例示的な実施形態において、1つ以上のパッチ(例えば、位置センサや圧力センサなどのセンサを有するステッカー)を提供し、該パッチを日常生活用品(ハンマーや壁など)に貼り付けることによって、日常生活用品がアタッチメントに変わる。該リハビリテーション装置は、例えば、該リハビリテーション装置が日常用品の相対位置及び/又は向きを決定できるように、該パッチ上の位置センサや該パッチを撮影するカメラと通信する無線ユニットなどの位置決定手段を任意選択で備える場合によっては、リハビリテーション及び/又は診断は、本願で説明する方法を使用して、しかし機械的指示や運動感覚のフィードバック無しに、実行される。任意選択で、リハビリテーションされている体肢に振動パッチ(リハビリテーション装置の制御下にある)を貼り付けることによって、振動又はその他のフィードバックが患者に提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, providing one or more patches (e.g., a sticker with sensors such as position sensors and pressure sensors) and affixing the patches to everyday life items (such as hammers and walls) Depending on the situation, daily necessities change into attachments. The rehabilitation device includes, for example, a position determination means such as a wireless unit that communicates with a position sensor on the patch and a camera that captures the patch so that the rehabilitation device can determine the relative position and / or orientation of everyday items. In some optional preparations, rehabilitation and / or diagnosis is performed using the methods described herein, but without mechanical instructions or kinesthetic feedback. Optionally, vibration or other feedback is provided to the patient by applying a vibrating patch (under the control of the rehabilitation device) to the limb being rehabilitated.

2004年4月29日に出願された米国仮特許出願第60/566,079号(また本願と同一の出願人による同日のPCT出願(表題「微細運動制御リハビリテーション」、代理人事件番号414/04401)としても出願され、両出願の開示内容は参照により本願に組み込まれるものである)微細運動制御、又は微細及び粗大運動制御の連係のリハビリテーションに有用な様々な構造を説明している。   US Provisional Patent Application No. 60 / 566,079 filed on April 29, 2004 (also PCT application by the same applicant as the present application (title “Fine Motion Control Rehabilitation”, Agent Case No. 414/04401) (The disclosures of both applications are incorporated herein by reference) and describe various structures useful for rehabilitation of fine motion control or the linkage of fine and coarse motion control.

図19Hは、本発明の例示的な実施形態による、日常生活活動のトレーニングを支援するための装置1990を示す。装置1990は、テーブル全体を提供するのではなく、ベース1994に接続される2つの設定可能な点1992及び1993を含む。1対の調整可能なアーム(例えば、グースネック・アーム1996)を使用して、その空間位置を調整することができる。使用において、例えばお茶をつぐために、設定点1992及び1993は状況を模擬するように配置される。例示的な訓練において、患者はコップを点1992から点1993へ(例えば、図示されないリハビリテーション装置に援助されて)移動するように求められる。その時に軌道が評価される。設定点1993は、その上に物品を置くことのできる、平面として図示されている。他の構造やアタッチメント(フックなど)も使用できる。任意選択で、設定点1992及び1993(より多く備えることもできる)は、例えば近接センサ(人又はリハビリテーション・ロボットを検出する)、接触センサ、及び/又は圧力センサなどのセンサを備える。該設定点は、フィードバック(例えば光、音、又は振動)を提供することもできる。   FIG. 19H shows an apparatus 1990 for assisting in training daily activities, according to an illustrative embodiment of the invention. The device 1990 includes two configurable points 1992 and 1993 connected to the base 1994 rather than providing the entire table. A pair of adjustable arms (eg, gooseneck arm 1996) can be used to adjust its spatial position. In use, set points 1992 and 1993 are arranged to simulate the situation, for example to fill tea. In exemplary training, the patient is asked to move the cup from point 1992 to point 1993 (eg, with the aid of a rehabilitation device not shown). At that time, the trajectory is evaluated. Set point 1993 is illustrated as a plane on which an article can be placed. Other structures and attachments (such as hooks) can also be used. Optionally, setpoints 1992 and 1993 (which may be more provided) comprise sensors such as proximity sensors (detecting humans or rehabilitation robots), contact sensors, and / or pressure sensors, for example. The set point can also provide feedback (eg, light, sound, or vibration).

例えば位置センサ又はカメラを使用して、点1992及び1993の相対位置を決定することができる。代替として、該先端部108で点1992及び1993に順に接触することにより、先端部108を使用して、それらの位置をリハビリテーション装置に登録することができる。設定点が実際に利用者の部位(例えば、指など)によって触れらているときの、先端部108及び設定点の予測される相対位置を計算するために、任意選択で腕の模型がリハビリテーション装置に搭載される。   For example, a position sensor or camera can be used to determine the relative positions of points 1992 and 1993. Alternatively, by touching points 1992 and 1993 in turn with the tip 108, the tip 108 can be used to register their position in the rehabilitation device. In order to calculate the predicted relative position of the tip 108 and the set point when the set point is actually touched by the user's site (eg, a finger, etc.), the arm model is optionally rehabilitation device Mounted on.

[小型チャック]
本発明の例示的な実施形態において、関節アームのジョイントは、選択的な及び/又は方向性の抵抗を提供するように構成される。
[Small chuck]
In an exemplary embodiment of the invention, the joint of the articulated arm is configured to provide selective and / or directional resistance.

図20は、ロッド2004及びロッド2002との間にある、そのようなジョイントの横断面図である。チャック2006は、ロッド2004のラッパ形の先端部2008にぴったり収まり、ロッド2002に取り付けられたボール2012と係合する。チャック2006をロッド2004の方に待避させると、ボール2012の周囲を締め付けて、その抵抗を増大させる。   FIG. 20 is a cross-sectional view of such a joint between rod 2004 and rod 2002. Chuck 2006 fits snugly at the trumpet tip 2008 of rod 2004 and engages ball 2012 attached to rod 2002. When the chuck 2006 is retracted toward the rod 2004, the periphery of the ball 2012 is tightened to increase its resistance.

任意選択で、ジョイント2000に印加されている力の方向を決定できるように、1つ以上のひずみセンサ及び/又は光センサがチャック2006とボール2012との間に備えられる。任意選択で、1つ以上の電気的に作動するブレーキ要素(例えば、抵抗の度合いを選択的に調節できる圧電素子)を備える。これを待避チャック機構に代えて、又は追加して備えることができる。   Optionally, one or more strain sensors and / or optical sensors are provided between the chuck 2006 and the ball 2012 so that the direction of the force applied to the joint 2000 can be determined. Optionally, one or more electrically actuated brake elements (eg, piezoelectric elements that can selectively adjust the degree of resistance) are provided. This can be provided instead of or in addition to the retracting chuck mechanism.

[釣り合いが取れたジンバル装置]
図21は、ボールジョイントを使用しない、代替のリハビリテーション装置2100を示す。任意選択で伸長可能なアーム2102は、軸2106の周りで、任意選択の釣り合い錘2110によって任意選択で釣り合わせられる。釣り合い錘2110は、アーム2102の伸長を制御するためのモーター又は可変ブレーキを備えることもできる。
[Balanced gimbal device]
FIG. 21 shows an alternative rehabilitation device 2100 that does not use a ball joint. An optional extendable arm 2102 is optionally balanced about an axis 2106 by an optional counterweight 2110. The counterweight 2110 can also include a motor or variable brake to control the extension of the arm 2102.

軸2106の周りでアーム2102を回転させるために、モーター2108が任意選択で提供される。アーム2102及び軸2106に垂直な軸の周りで回転を可能にするために、第2の蝶番2112が提供される。任意選択で、蝶番2112に対してアーム2102を釣り合わせるために、モーター2108は錘をもつ。任意選択で、上述のプレート1020及びスロット1030として機能させるために、装置2100のベース部2104にスロット2114が提供される。類似の構造配列を使用することもできる。任意選択で、スロット2114を支持するために回転可能なプレート2116が提供される。ジョイント2112の周りの回転のために、モーター(図示されず)が任意選択で提供される。任意選択で、車軸2106の軸にジョイント2112の軸を交差させるように、関節2112の位置が上げられる。   A motor 2108 is optionally provided to rotate the arm 2102 around the axis 2106. A second hinge 2112 is provided to allow rotation about an axis perpendicular to the arm 2102 and the axis 2106. Optionally, the motor 2108 has a weight to balance the arm 2102 with respect to the hinge 2112. Optionally, a slot 2114 is provided in the base 2104 of the device 2100 to function as the plate 1020 and slot 1030 described above. Similar structural arrangements can also be used. Optionally, a rotatable plate 2116 is provided to support the slot 2114. A motor (not shown) is optionally provided for rotation about the joint 2112. Optionally, the position of joint 2112 is raised so that the axis of joint 2112 intersects the axis of axle 2106.

[代替のジンバル装置]
図22Aは、本発明の例示的な実施形態による運動機構として使用される、代替のジンバル装置2200を示す。後述する図22Bは、モーター及び/又はブレーキをもつ装置2200配置形態を示す。
[Alternative gimbal device]
FIG. 22A shows an alternative gimbal device 2200 used as a motion mechanism according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 22B, which will be described later, shows a device 2200 arrangement with a motor and / or brake.

装置2200は、任意選択で取り外し可能なZ軸要素2204と、それに取り付けられた任意選択で交換可能なハンドル2206を有するジンバル部2202とをもつ。例えば図15に示すようなモジュラーコネクタ2208を使用することができる。任意選択で、解除ピン2210は、例えば交換又は保管のために、Z軸要素2204を選択的に取り外すために使用される。   Device 2200 has an optionally removable Z-axis element 2204 and a gimbal portion 2202 having an optionally replaceable handle 2206 attached thereto. For example, a modular connector 2208 as shown in FIG. 15 can be used. Optionally, release pin 2210 is used to selectively remove Z-axis element 2204, for example for replacement or storage.

ジンバル部2202は、第1の蝶番2214を含むフレーム2212を任意選択で含む。任意選択で、ガイドフレーム2216は、第1の固定軸を与える蝶番2214に取り付けられ、また、伸長(又はカム従動子若しくはピン)2218(後述する)を案内するガイド通路を含む。   The gimbal portion 2202 optionally includes a frame 2212 that includes a first hinge 2214. Optionally, guide frame 2216 is attached to a hinge 2214 that provides a first fixed axis and includes a guide passage that guides an extension (or cam follower or pin) 2218 (described below).

第2の固定軸が、やはりフレーム2212上の蝶番2220によって与えられる。本発明の例示的な実施形態において、伸長要素2218を含むフレーム2222に、ハンドル2204が任意選択で堅く取り付けられる。従って、ハンドル2204の球回転運動は固定軸の周りの2つの蝶番の回転に変換される。任意選択で、伸長要素2218は釣り合わせ錘(図示されず)をもつ。   A second fixed axis is also provided by a hinge 2220 on the frame 2212. In an exemplary embodiment of the invention, a handle 2204 is optionally rigidly attached to a frame 2222 that includes an elongate element 2218. Thus, the rotational rotational movement of the handle 2204 is translated into two hinge rotations about the fixed axis. Optionally, elongate element 2218 has a counterweight (not shown).

図22Bは、2つのブレーキ機構2232と2つの力制御機構2230を装着した、実施例で採用された配置形態の装置2200を示す。実際の装置は抵抗と力制御のうち1つだけを備えた構成をとることができる点は、高く評価され得る。力制御機構2230については、後ほど詳述する。   FIG. 22B shows the arrangement 2200 employed in the example with two brake mechanisms 2232 and two force control mechanisms 2230 installed. It can be appreciated that an actual device can be configured with only one of resistance and force control. The force control mechanism 2230 will be described in detail later.

ブレーキ機構2232に戻って、本発明の例示的な実施形態において、摩擦要素(図示されず)によってディスク(又はディスクの一部)2240が選択的に抑制される、ディスクブレーキ機構が使用される。モーター2250は、該摩擦要素によってディスク上に印加される圧力を選択的に設定する。他の摩擦機構を提供することもできる。本発明の例示的な実施形態において、モーター2250をディスク2240に連結するために以下の機構が使用される。カップリング2248は、モーター2250の回転運動をロッド2247の軸方向の運動に変換する。任意選択で、モーター2250へパワーが伝わらないようにロッド2247はバネ仕掛となっており、該ピンはディスク2240上の摩擦が(個々の実施によって)最大/最小となるロック/アンロック位置に移動する。レスト2246は、従って、ロッド2247によって選択的に持ち上げられ、又は押し下げられる。摩擦要素は、図示されていないが、回転要素の回転を摩擦要素のディスク2240に接近/離隔する方向への運動に変換する回転要素に連結される。任意選択で、要素2242はネジである。要素2242は、レスト2246と係合するためレスト2246が動いたときに要素2242を回転させる横断レバー2244を含む。回転可能な要素2242は任意選択でバネ仕掛けである。   Returning to the brake mechanism 2232, in an exemplary embodiment of the invention, a disk brake mechanism is used in which the disk (or part of the disk) 2240 is selectively restrained by a friction element (not shown). The motor 2250 selectively sets the pressure applied on the disk by the friction element. Other friction mechanisms can also be provided. In the exemplary embodiment of the invention, the following mechanism is used to couple motor 2250 to disk 2240. Coupling 2248 converts the rotational movement of motor 2250 into the axial movement of rod 2247. Optionally, rod 2247 is spring loaded so that no power is transferred to motor 2250, and the pin moves to a locked / unlocked position where friction on disk 2240 is maximized / minimized (depending on the particular implementation). To do. The rest 2246 is therefore selectively lifted or pushed down by the rod 2247. Although not shown, the friction element is coupled to a rotating element that converts rotation of the rotating element into movement of the friction element in a direction toward / separate from the disk 2240. Optionally, element 2242 is a screw. Element 2242 includes a transverse lever 2244 that rotates element 2242 when rest 2246 moves to engage rest 2246. The rotatable element 2242 is optionally spring loaded.

例えば公知のブレーキ(例えば、電動式、油圧/水圧式、磁気式、及び/又は機械式ブレーキ)など、他のブレーキ機構を使用することができる。   Other brake mechanisms can be used, such as known brakes (e.g., electric, hydraulic / hydraulic, magnetic, and / or mechanical brakes).

本発明の代替の実施形態において、単一の一方向性ブレーキを提供することによって、様々な軸方向の運動間のカップリングが減少する。本発明の例示的な実施形態において、ブレーキは、ピン2218に選択的に押しつけられる球状部からなる。   In an alternative embodiment of the present invention, providing a single unidirectional brake reduces coupling between various axial movements. In the exemplary embodiment of the invention, the brake consists of a spherical portion that is selectively pressed against the pin 2218.

また、図22Bには、様々な任意選択のセンサが図示されている。センサ2234は、蝶番2220の軸に連結され、ハンドル2204がその限界まで回転した場合に報告する。センサ2236は、ハンドルが基準位置(又は定位置)にある場合に、報告する。センサ2238(例えば、回転ポテンショメータやエンコーダ)は、蝶番2220の回転角を報告する。類似のセンサを蝶番2214に対して使用することができる。   Also shown in FIG. 22B are various optional sensors. Sensor 2234 is connected to the axis of hinge 2220 and reports when handle 2204 has rotated to its limit. Sensor 2236 reports when the handle is in the reference position (or home position). A sensor 2238 (eg, a rotary potentiometer or encoder) reports the rotation angle of the hinge 2220. Similar sensors can be used for the hinge 2214.

本発明の一部の実施形態において、モーター停止による安全の提供、プログラム制御可能な抵抗の提供(該装置の自動運動のないシステムにおいても)、及び/又は釣り合わせ(例えば、外力を相殺する必要がある場合に摩擦を与えることによって)のうち1つ以上の目的で該ブレーキ機構が使用される。任意選択で、ハンドル2204の運動が固定軸の1つに沿っているかどうかに依存しない均一なブレーキ動作を提供するために、2つのモジュール2232における該ブレーキ作用が結合される。   In some embodiments of the invention, providing safety by stopping the motor, providing programmable resistance (even in systems without automatic movement of the device), and / or balancing (eg, need to cancel external forces) The brake mechanism is used for one or more purposes (by providing friction when there is). Optionally, the braking action in the two modules 2232 is combined to provide a uniform braking action independent of whether the movement of the handle 2204 is along one of the fixed axes.

[カンチレバー式ジンバル機構]
図23は、本発明の例示的な実施形態による、カンチレバー式ジンバル機構2300を示す。フレーム2302は、(例えば、選択可能な伸長、及びハンドルの軸方向の運動への抵抗のための)駆動系2304に任意選択で装着可能なハンドル(図示されず)に連結される(図25で説明するように、剛直に又はそうではなく)。フレーム2302はフレーム2306に回転可能に連結される。本発明の例示的な実施形態において、フレーム2302と2306との間の相対的な回転がモーター2316によって提供される。本発明の例示的な実施形態において、モーター2316は、ウォームギア2314及びピニオン2312を使用して該フレームに連結される。他の接続方法を与えることもできる。該ウォームギアは、モーターを逆転させるような該ハンドルの運動を抑制するのに十分に小さなリード角をもつ。恐らくは、ウォームギアはより安く、より静かで、及び/又は、精密モーター及び/又はギアボックスを使用する場合と比べてより低コストなモーターの使用を可能にする。
[Cantilever gimbal mechanism]
FIG. 23 illustrates a cantilevered gimbal mechanism 2300 according to an exemplary embodiment of the present invention. Frame 2302 is coupled to a handle (not shown) that is optionally attachable to drive system 2304 (eg, for selectable extension and resistance to axial movement of the handle) (in FIG. 25). Rigid or not as described). Frame 2302 is rotatably coupled to frame 2306. In the exemplary embodiment of the invention, relative rotation between frames 2302 and 2306 is provided by motor 2316. In the exemplary embodiment of the invention, motor 2316 is coupled to the frame using worm gear 2314 and pinion 2312. Other connection methods can be provided. The worm gear has a lead angle that is small enough to suppress movement of the handle that reverses the motor. Perhaps the worm gear is cheaper, quieter and / or allows the use of a lower cost motor compared to using precision motors and / or gearboxes.

同様の機構(ピニオン2308とウォームギア2310のみが図示されている)を使用して、フレーム2306は任意選択でベースブラケット2307に連結される。   Using a similar mechanism (only pinion 2308 and worm gear 2310 are shown), frame 2306 is optionally coupled to base bracket 2307.

任意選択で、前の実施形態において説明したように、ブレーキが提供される。   Optionally, a brake is provided as described in the previous embodiment.

[力制御機構]
図24Aは、本発明の例示的な実施形態による、力及び装置制御機構2400を示す。図示されるように、機構2400は駆動部とフォースフィードバック部からなる。これらの部分の一方又は両方は、一部の実施形態においては含まれない。
[Force control mechanism]
FIG. 24A illustrates a force and device control mechanism 2400, according to an illustrative embodiment of the invention. As shown in the figure, the mechanism 2400 includes a drive unit and a force feedback unit. One or both of these parts are not included in some embodiments.

最初に駆動部について、蝶番2220又は2214の軸(図示されず)は、例えば軸上に形成されるギア部を経て、ピニオン2404の内ピニオン部2402に結合される。任意選択で、他の装着方法、例えば直接装着が用いられる。ピニオン2404は、軸2407を作動するウォームギア2406によって回転させられる。本発明の例示的な実施形態において、パワーは、ベルト2412によって接続される1対のプーリー2408及び2410を経由して、モーター2414によって供給される。他の伝動機構を用いることもできる。   Initially for the drive, the shaft (not shown) of the hinge 2220 or 2214 is coupled to the inner pinion portion 2402 of the pinion 2404, for example, via a gear portion formed on the shaft. Optionally, other attachment methods, such as direct attachment, are used. The pinion 2404 is rotated by a worm gear 2406 that operates a shaft 2407. In the exemplary embodiment of the invention, power is supplied by motor 2414 via a pair of pulleys 2408 and 2410 connected by belt 2412. Other transmission mechanisms can also be used.

フォースフィードバック部については、本発明の例示的な実施形態において、ピニオンを逆転できないようするために、ウォームギア2406は十分に小さなリード角をもつ。その代わりに、モーター2414によって印加される力を相殺する(例えばハンドルからの)力は、ウォームギア2406を軸2407の軸方向に動かす。任意選択で、この力を相殺するために、粘性ブレーキ機構と弾性抵抗機構の一方または両方が備えられる。セッティングの様々な組み合わせが提供され、例えば、その結果は図3Bに示されるものとなる。   For the force feedback section, in an exemplary embodiment of the invention, the worm gear 2406 has a sufficiently small lead angle to prevent the pinion from reversing. Instead, a force that cancels the force applied by motor 2414 (eg, from the handle) moves worm gear 2406 in the axial direction of shaft 2407. Optionally, one or both of a viscous brake mechanism and an elastic resistance mechanism are provided to counteract this force. Various combinations of settings are provided, for example, the result is shown in FIG. 3B.

ウォームギア2406の軸方向の運動の結果、2つのレバー2422のうちの1つが変位する(図は鏡像機構を示す)。粘性クッションは、レバー2422の運動に抵抗するクッション2440によって任意選択で提供される。クッション2440は、例えば手動で又はリハビリテーション装置によって、任意選択で調整可能である。線形電位計又はその他の位置センサは、ウォームギア2406のオフセットを検出するために、任意選択で使用される。   As a result of the axial movement of the worm gear 2406, one of the two levers 2422 is displaced (the figure shows the mirror mechanism). The viscous cushion is optionally provided by a cushion 2440 that resists movement of the lever 2422. The cushion 2440 can be optionally adjusted, for example, manually or by a rehabilitation device. A linear electrometer or other position sensor is optionally used to detect the offset of the worm gear 2406.

本発明の例示的な実施形態において、バネ2420はレバー2422の運動に抵抗する。任意選択で、モーター2424によって、バネ2420に選択的に予荷重を与えることができる。図示された実施形態において、1対のプーリー2426と2430及びベルト2428は、ネジ切りシャフト2432の回転を引き起こす。本発明の例示的な実施形態において、ナット2434(または他の機構)はネジに通され、ネジの回転をバネ2420の予荷重に変換する。任意選択で、シャフト2432は、その両端で逆方向にねじが切られる。例えば、非対称な抵抗力が要求される場合や、重力を相殺して釣り合わせるために、2つのバネ2420のそれぞれに別々の予荷重を付与できることは高く評価されるべきである。任意選択で、予荷重の手動調整がナット2438によって提供される(恐らくは、初期の調整や設定にも使用される)。   In the exemplary embodiment of the invention, spring 2420 resists movement of lever 2422. Optionally, motor 2424 can selectively preload spring 2420. In the illustrated embodiment, a pair of pulleys 2426 and 2430 and a belt 2428 cause the threaded shaft 2432 to rotate. In the exemplary embodiment of the invention, nut 2434 (or other mechanism) is threaded and converts the rotation of the screw into a preload of spring 2420. Optionally, shaft 2432 is threaded in opposite directions at both ends thereof. For example, it should be appreciated that a separate preload can be applied to each of the two springs 2420 when asymmetrical resistance is required, or to balance and balance gravity. Optionally, manual adjustment of the preload is provided by nut 2438 (perhaps also used for initial adjustments and settings).

任意選択で、ピン2436は、ウォームギア2406の軸方向の可動範囲を制限する。予荷重がゼロより大きければ、この力が打ち負かされるまでウォームギア2406の軸方向の運動が起こらないことに注目すべきである。これは図3BにおけるFminに対応する。任意選択で、身体に向かう運動よりも、(身体から離れて)伸ばす運動に対してより大きな抵抗があるように、該力機構は設定される。   Optionally, pin 2436 limits the range of axial movement of worm gear 2406. It should be noted that if the preload is greater than zero, no axial movement of the worm gear 2406 occurs until this force is overcome. This corresponds to Fmin in FIG. 3B. Optionally, the force mechanism is set so that there is greater resistance to stretching (away from the body) movement than toward the body.

更に、例えばバネ2420の軸2407上への配置いった、他の機械構造も提供される。別の例では、モーター2424及びそれに結合した予荷重設定機構を、2つのレバー2422を結合する1つのバネに置き換えることができる。   In addition, other mechanical structures are also provided, such as the placement of springs 2420 on shaft 2407. In another example, the motor 2424 and the preload setting mechanism coupled thereto can be replaced with a single spring coupling the two levers 2422.

この構造は、例えば様々な操作モードを提供することができる。   This structure can provide various operating modes, for example.

a)ユーザ受動モード。このモードでは、モーター2414がウォームギア2406を駆動し、ウォームギア2406は、ハンドルに接続されたピニオンギア2404を回転させる。   a) User passive mode. In this mode, the motor 2414 drives the worm gear 2406, and the worm gear 2406 rotates the pinion gear 2404 connected to the handle.

b)フリー・ユーザ・モード。このモードでは、利用者は、利用者が決める任意の方向にハンドルを動かし、システムは利用者に追従する。この実施形態において、利用者の運動をモーターから切り離すために、メカニカル・ダイオードとして機構2400が使用される。利用者がロボット・アームに力を及ぼすと、上述の様にウォームギア2406は軸方向に動く。この直線運動を測定して、制御装置へのインプットとして利用することができる。利用者が感じる力の総量は、概ねバネ2420の予荷重によって決まる。予荷重は設定可能であるか、この場合のように、電動予荷重モーターによって制御することができる。   b) Free user mode. In this mode, the user moves the handle in any direction determined by the user, and the system follows the user. In this embodiment, mechanism 2400 is used as a mechanical diode to decouple the user's movement from the motor. When the user exerts a force on the robot arm, the worm gear 2406 moves in the axial direction as described above. This linear motion can be measured and used as an input to the controller. The total amount of force felt by the user is largely determined by the preload of the spring 2420. The preload can be set or can be controlled by an electric preload motor as in this case.

フリー・ユーザ・モードにおいて、制御装置は線形電位計からの入力を受けて、モーター2424に同じ方向に動くよう指示する。これによって、所定の力が、利用者の望む運動に対抗するように利用者に向けられる。   In the free user mode, the controller receives input from the linear electrometer and instructs the motor 2424 to move in the same direction. Thereby, a predetermined force is directed to the user so as to oppose the movement desired by the user.

c)制限モード(力場)。バネ−モーター連携動作の付加的な使用方法は、対抗する力は最低であるが、軌道からの任意の逸脱が結果としてより大きなバネの変位、延いては(例えば、図3Aに示されるような)該逸脱に対抗する力を招く軌道を作り出すことである。任意選択で、このモードは特定の速度に対して活性化し、その結果、等運動性運動を提供する。   c) Restricted mode (force field). An additional use of the spring-motor co-operation is that the opposing force is minimal, but any deviation from the trajectory results in greater spring displacement, and thus (eg, as shown in FIG. 3A). ) Create a trajectory that induces a force to counter the deviation. Optionally, this mode is activated for a specific speed, resulting in isokinetic movement.

d)主導モード。利用者は一定の方向に運動を開始し、これがウォームギア2406の変位として検知される。その後、この運動はリハビリテーション装置によって最後まで遂行されることができる。任意選択で、開始された運動が所定の方向に向いている場合に限り、該訓練は完遂される。   d) Lead mode. The user starts to move in a certain direction, which is detected as the displacement of the worm gear 2406. This exercise can then be performed to the end by a rehabilitation device. Optionally, the exercise is completed only if the initiated movement is in a predetermined direction.

e)補助モード。運動の進行している時に、運動の方向にハンドルを押す(例えば、正のフィードバック)ように、バネ2420に予荷重が与えられる。これは連続力の場合もあれば、パルスで提供される場合もある。   e) Auxiliary mode. A preload is applied to the spring 2420 to push the handle in the direction of motion (eg, positive feedback) as the motion progresses. This may be a continuous force or it may be provided in pulses.

f)静的。任意選択で、力機構は、実質的にハンドルを動かすことなく、空間中の点に力を加えることを患者に要求するために使用される。該力は、直ちに測定し、及び/又は制御することができる。ばね機構が、摩擦機構又はモーターを用いた直接的なロボット運動よりもリアルで小さい、力に応答した運動を一般に提供できることは注目されるべきである。   f) Static. Optionally, the force mechanism is used to require the patient to apply a force to a point in space without substantially moving the handle. The force can be measured and / or controlled immediately. It should be noted that the spring mechanism can generally provide a force-responsive motion that is more realistic and smaller than direct robot motion using a friction mechanism or motor.

バネ−モーター連携動作の潜在的利点は、運動の速度及び範囲の制限を提供できることである。別の潜在的利点は、緩やかな(例えば、弾力的な)停止を、緊急停止においても、提供できることである。別の潜在的利点は、粘性減衰が動的な感覚を提供できることである。   A potential advantage of spring-motor co-operation is that it can provide speed and range limitations for movement. Another potential advantage is that a gradual (eg, resilient) stop can be provided even in an emergency stop. Another potential advantage is that viscous damping can provide a dynamic sensation.

図24Bは、2つの機構2400を図22Bの装置に取り付けた場合の、本発明の例示的な実施形態による、フリーハンド・モードにおける、該装置の動作のフローチャート2460である。同様の過程を3軸の力制御の実施に用いることができる。   FIG. 24B is a flowchart 2460 of the operation of the device in freehand mode according to an exemplary embodiment of the present invention when two mechanisms 2400 are attached to the device of FIG. 22B. A similar process can be used to implement triaxial force control.

フローチャート2460は、どのように利用者が加えた力の大きさと方向が測定され、そしてハンドルの運動の誘導に利用されるかを説明するものである。処理2462から2476は、φに対してのみ説明しているが、全ての軸(例えばθ)に対して実行される。   Flowchart 2460 illustrates how the magnitude and direction of the force applied by the user is measured and used to guide handle movement. Processes 2462 to 2476 are described only for φ, but are executed for all axes (eg, θ).

2462において、φオフセット量の測定値が取得される。   At 2462, a measured value of the φ offset amount is obtained.

2464において、任意選択のフィルタリング(例えば、信号を滑らかにし、及び/又はノイズを除去するローパスフィルタ)がかけられる。   At 2464, optional filtering (eg, a low pass filter that smooths the signal and / or removes noise) is applied.

2466において、調整操作(例えば、較正値に整合させ、パラメータを制御する)が任意選択で行われる。   At 2466, an adjustment operation (eg, matching to calibration values and controlling parameters) is optionally performed.

2468において、閾値より小さい信号を0に変換するノイズゲートが任意選択で使用される。   At 2468, a noise gate is optionally used to convert a signal below the threshold to zero.

2470において、位置の変化の大きさ及び/又は方向が、任意選択で抽出される。   At 2470, the magnitude and / or direction of the position change is optionally extracted.

2472において、位置コマンドが利得係数を用いて任意選択で生成される。   At 2472, a position command is optionally generated using a gain factor.

2474において、該位置コマンドが、少なくとも(例えば摩擦、及び/又は騒音レベルに打ち勝つための)最低限の値となるように、任意選択で固定される。   At 2474, the position command is optionally fixed to be at least a minimum value (eg, to overcome friction and / or noise levels).

2476において、絶対位置コマンドが任意選択で生成される。   At 2476, an absolute position command is optionally generated.

2478において、φ軸及びθ軸の速度が計算される。任意選択で、さらに加速度も計算される。   At 2478, the speeds of the φ and θ axes are calculated. Optionally, further acceleration is calculated.

2480において、修正の合成ベクトルが計算される。任意選択で、該合成ベクトルは、ベクトル結合というよりも、むしろφ及びθの最大値であり、これはシステムを安定させ及び/又は機構上の問題を防ぐことに役立つことがある。   At 2480, the modified composite vector is calculated. Optionally, the composite vector is the maximum value of φ and θ, rather than vector combinations, which may help stabilize the system and / or prevent mechanical problems.

2482において、1より小さい利得が任意選択で適用され、恐らく安定性を増大させる。   At 2482, a gain less than 1 is optionally applied, possibly increasing stability.

2484において、速度ベクトルの角度が任意選択で計算される。   At 2484, the velocity vector angle is optionally calculated.

2486において、φ及びθの速度成分が計算されている。   At 2486, the velocity components of φ and θ are calculated.

2488において、動力源(例えばモーター)のためのコマンドが生成される。   At 2488, a command for a power source (eg, a motor) is generated.

[結合力制御機構]
図25は、1つのばね機構を用いてφ及びθ軸を結合する、代替の力制御機構2500を示す。ハンドル2502は、図示されない軸を用いて動かされる。ある例では、機構2500は、図23(外部のφ及びθ軸が図示される)で説明する本実施形態の内部機構を備える。
[Bonding force control mechanism]
FIG. 25 shows an alternative force control mechanism 2500 that uses a single spring mechanism to couple the φ and θ axes. The handle 2502 is moved using an axis not shown. In one example, mechanism 2500 includes the internal mechanism of this embodiment described in FIG. 23 (external φ and θ axes are shown).

軸2504(及び、図示されない対応する直交軸)は、力制御の作動時にハンドル2502がその周りを少しだけ回転する内部のφ及びθ軸を備える。底部2506はプレート2508に接触する。該少量の回転によって、プレート2508は部分2506(他の形状を与えることもできるが、部分2506は任意選択で丸い外周をもつ)に押し下げられる。この押し下げは、1つ以上のバネ(例えば4つのバネ)2510による抵抗を受ける。バネの予荷重は、モーター2522を用いて設定される。モーター2522は、プーリー2520及び2516とベルト2518からなる駆動系を用いてねじ2514を回転させることができ、これによりベース2512を持ち上げて、バネ2510を圧縮する。代替的に又は付加的に、手動の予荷重付与が実行される。   Axes 2504 (and corresponding orthogonal axes not shown) include internal φ and θ axes about which handle 2502 rotates slightly when force control is activated. The bottom 2506 contacts the plate 2508. With this small amount of rotation, the plate 2508 is pushed down into a portion 2506 (although other shapes can be provided, the portion 2506 optionally has a round perimeter). This depression is subject to resistance by one or more springs (eg, four springs) 2510. The spring preload is set using a motor 2522. The motor 2522 can rotate the screw 2514 using a drive system consisting of pulleys 2520 and 2516 and a belt 2518, thereby lifting the base 2512 and compressing the spring 2510. Alternatively or additionally, manual preloading is performed.

任意選択で、プレート2508の直線運動を確保するため、ブッシング2524又はその他の既知の手段が使用される。バネ2510の十分な予荷重によって任意の運動を阻止するように、キャップ2508とベース2512との相対運動に機械的な停止が提供される。   Optionally, a bushing 2524 or other known means is used to ensure linear movement of the plate 2508. A mechanical stop is provided for the relative movement of cap 2508 and base 2512 to prevent any movement with sufficient preload of spring 2510.

部分2506の端部の丸み付けは、回転角と変位との間の線形関係を保証するように計算されてもよい。   The rounding of the end of portion 2506 may be calculated to ensure a linear relationship between rotation angle and displacement.

内部回転の軸が外部回転の軸と一致することがあるが、これは必要なものではない。例えば、軸は同一平面上になくてもよく、及び/又は、軸は平行でなくてもよい。   The axis of internal rotation may coincide with the axis of external rotation, but this is not necessary. For example, the axes may not be coplanar and / or the axes may not be parallel.

例えば、バネ変位を測定する線形電位計、及び/又は、φ及びθ回転を測定する回転電位計など、様々な測定手段が提供される。測定した値は図24Bのフローチャートで利用されることがある。   Various measuring means are provided, for example, a linear electrometer that measures spring displacement and / or a rotational electrometer that measures φ and θ rotations. The measured value may be used in the flowchart of FIG. 24B.

任意選択で、バネ2510を使用して、z方向のしなやかさも提供される。ある例では、ハンドル2502が押し下げられる時に、バネ2510は抵抗力を提供する。軸2504の蝶番は、該蝶番のz軸方向の運動が可能となるように、スロット内に任意選択で配置される。   Optionally, spring 2510 is used to provide flexibility in the z direction. In one example, spring 2510 provides a resistance when handle 2502 is depressed. The hinge of the shaft 2504 is optionally placed in the slot so that the hinge can move in the z-axis direction.

[z軸運動機構]
図26A及び26Bは、本発明の例示的な実施形態による、z軸運動及び力応答機構2600を示す。該機構は、中心部2604、先端部2608、及び底部2606の3つの部分からなるテレスコーピング・ロッドを備える。外部モーター(例えば、図23の2304)はカップリング2602に結合しており、そのため、ロッド2609を回転する。外部のモーターの使用は、Z軸機構をより低コストに製造可能にし、他のZ軸機構と交換可能にするモジュール性に任意選択で役立つ。カップリング2610(例えばナット)は、回転運動を中心部2604の軸方向の運動に変換する。部分2604、2606、及び2608の伸長は、一組の直動軸受、部分2608のための2614、及び部分2606のための2612によって任意選択で案内される。直動軸受はそれぞれ溝2613及び2611の中にある。
[Z-axis motion mechanism]
FIGS. 26A and 26B illustrate a z-axis motion and force response mechanism 2600, according to an illustrative embodiment of the invention. The mechanism comprises a telescoping rod consisting of three parts: a center 2604, a tip 2608, and a bottom 2606. An external motor (eg, 2304 in FIG. 23) is coupled to the coupling 2602 and thus rotates the rod 2609. The use of an external motor is optionally useful for modularity that allows the Z-axis mechanism to be manufactured at a lower cost and interchangeable with other Z-axis mechanisms. A coupling 2610 (eg, a nut) converts rotational motion into axial motion of the central portion 2604. The extension of portions 2604, 2606, and 2608 is optionally guided by a set of linear bearings, 2614 for portion 2608, and 2612 for portion 2606. Linear motion bearings are in grooves 2613 and 2611, respectively.

本発明の例示的な実施形態において、連結したラックとピニオンとタイミング・ベルトの機構は、次のように部分2606と2608の伸張を同期させるために使用される。溝2611と2613のそれぞれはラック(該溝によって定義される)を備え、部分2604は2つのピニオン2616及び2618を両端に1つずつ備える。部分2604が伸張すると、ラック2611はピニオン2616を回転させる。ピニオン2616と2618(同軸上に結合した同じ有効径のベルトプーリー上にある)を連結するタイミング・ベルト2620は、ピニオン2618に同期した回転を起こす。ピニオン2618は、次いでラック2613を動かして、部分2608の伸長をもたらす。   In an exemplary embodiment of the invention, a coupled rack, pinion, and timing belt mechanism is used to synchronize the extension of portions 2606 and 2608 as follows. Each of the grooves 2611 and 2613 includes a rack (defined by the groove), and the portion 2604 includes two pinions 2616 and 2618, one at each end. As portion 2604 extends, rack 2611 rotates pinion 2616. A timing belt 2620 that couples pinions 2616 and 2618 (on the same effective diameter belt pulley coupled coaxially) causes a rotation synchronized with the pinion 2618. Pinion 2618 then moves rack 2613 to cause extension of portion 2608.

本発明の例示的な実施形態において、テレスコープ機構は、z軸機構を小型にし、携帯性に役立つことを可能にする。また、それは運動機構の回転中心の近くでの運動も可能にする。本発明の例示的な実施形態において、テレスコープ機構は、z軸方向の長さを2:1又は3:1近くまでの伸長範囲を可能にする。付加的なテレスコープ部が、より大きな伸張比に対して提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, the telescoping mechanism allows the z-axis mechanism to be compact and useful for portability. It also allows movement near the center of rotation of the motion mechanism. In an exemplary embodiment of the invention, the telescoping mechanism allows extension ranges up to 2: 1 or near 3: 1 in the z-axis length. An additional telescope section is provided for a larger stretch ratio.

z軸機構の上部について、交換可能なハンドル2630が図示されている。ハンドル2630の軸方向の運動は、線形計測電位計2638の運動によって任意選択で示される。任意選択で、ハンドル2630は、クイック接続機構を用いて取り付けられる。   For the top of the z-axis mechanism, a replaceable handle 2630 is shown. The axial movement of handle 2630 is optionally indicated by the movement of linear measurement electrometer 2638. Optionally, handle 2630 is attached using a quick connect mechanism.

本発明の例示的な実施形態において、例えば、図24において上述したようなロジックを用いて、バネ2632はハンドル2630の軸方向の運動に弾力のある抵抗を提供する。   In an exemplary embodiment of the invention, spring 2632 provides a resilient resistance to the axial movement of handle 2630, for example using logic as described above in FIG.

図26Bに関して、バネ2632は渦巻きバネであり、その抵抗力はその有効長を変更することによって(例えば、バネ2632のバネ板長を決定するスライドストップ2636を動かすことによって)変えることができる。このスライドストップは、例えば、ハウジング2634を回転することによって、任意選択で手動で動く。代替として、内部のモーターが備えられることがある。ばね板長のこの変更は、概して予荷重の変更に相当する。最小の力の設定は、実際にバネ2636に予荷重を与えることによって(例えば、そのバネの軸方向の動きによって)、又は軸方向の動きに抵抗するために別のバネに与えることによって、提供されるだろう。予荷重は、バネ2632自身を回転させて、その結果バネを緊張させることによっても達成されるかもしれない。   With reference to FIG. 26B, the spring 2632 is a spiral spring and its resistance can be changed by changing its effective length (eg, by moving a slide stop 2636 that determines the spring plate length of the spring 2632). This slide stop is optionally moved manually, for example, by rotating the housing 2634. Alternatively, an internal motor may be provided. This change in spring leaf length generally corresponds to a change in preload. The minimum force setting is provided by actually preloading the spring 2636 (eg, by the axial movement of that spring) or by applying it to another spring to resist axial movement. Will be done. Preloading may also be achieved by rotating the spring 2632 itself, thereby tensioning the spring.

力制御機構の可動域は、実施により、例えば3cm、5cm、10cm、15cm、20cm、又はその中間か、それより小さいか、あるいはそれより大きな範囲が可能である。   The range of motion of the force control mechanism can be, for example, a range of 3 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, or intermediate, smaller, or larger.

本発明の一部の実施形態において、ギア減速比の利用が、より低パワー、及び/又はより低コストのモーターの使用を可能にすることに注目すべきである。   It should be noted that in some embodiments of the present invention, the use of a gear reduction ratio allows for the use of lower power and / or lower cost motors.

z軸方向の力が、柔軟な又は湾曲したカップリングを用いて伝達できることに注目すべきである。従って、例えば、該z軸要素は、遠方の部分だけが伸びる90度のL字継手も可能である。代替的に又は付加的に、雁首形状の機構が、z軸要素に対して空間形状を定義するために使用される。   It should be noted that z-axis forces can be transmitted using flexible or curved couplings. Thus, for example, the z-axis element can be a 90 degree L-shaped joint that extends only at a distant portion. Alternatively or additionally, a gooseneck-shaped mechanism is used to define the spatial shape for the z-axis element.

[ゲーム]
多様なゲームが説明されている。本発明の例示的な実施形態では、次のゲームタイプの1種類以上が提供される:ロールプレイングゲーム(アドベンチャー及びD&Dゲーム)、動的ゲーム(シューティングゲーム)、ボード・ゲーム及びシミュレーション・ゲーム(例えばサッカーやテニス)。
[game]
Various games are described. In exemplary embodiments of the present invention, one or more of the following game types are provided: role-playing games (adventure and D & D games), dynamic games (shooting games), board games and simulation games (e.g. Soccer and tennis).

例えば、人間の対戦者相手又は機械の対戦者相手に、1対1で、ゲームが行われる。   For example, a game is played one-on-one with a human opponent or a machine opponent.

本発明の例示的な実施形態において、装置100は、例えばジョイスティックに取って代わる入力装置として役立つ。代替的に又は付加的に、装置100はVR入力装置として、例えば体肢位置を読み込むため使用される。代替的に又は付加的に、特殊な入力モードが定義される。例えばアーム102の空間位置は、スクリーン上の、又はゲームの世界での仮想位置に、又はその速度及び/又は加速度にマッピングされることができる。様々な制御に対してジェスチャーを定義することができる。例えば、「発射」、「上昇」と「着陸」コマンドはそれぞれ結び付いたジェスチャーをもつことができる。   In an exemplary embodiment of the invention, device 100 serves as an input device that replaces, for example, a joystick. Alternatively or additionally, the device 100 is used as a VR input device, for example for reading limb positions. Alternatively or additionally, special input modes are defined. For example, the spatial position of the arm 102 can be mapped to a virtual position on the screen or in the game world, or to its velocity and / or acceleration. Gestures can be defined for various controls. For example, the “Launch”, “Rise” and “Land” commands can each have associated gestures.

本発明の例示的な実施形態において、例えば、麻痺やCP(脳性麻痺)の子供たちが体部位を等閑にするのを避けることを促すため、子供用ゲームが提供される。装置100は、また、麻痺をもつ子供が落伍者になるのを防ぐための社会的の眼としても使用できる。   In an exemplary embodiment of the invention, a children's game is provided, for example, to encourage children with paralysis and CP (cerebral palsy) to avoid isolating their body parts. The device 100 can also be used as a social eye to prevent a paralyzed child from becoming a fallen person.

本発明の例示的な実施形態において、例えば、必要なROMを制限する、患者の運動を強化する、ゲーム・スピードを変更する、及び注意して見る必要のある視野を変更する、などによりゲームは患者の能力に適合される。   In an exemplary embodiment of the invention, the game is played, for example, by limiting the required ROM, enhancing patient movement, changing the game speed, and changing the field of view that needs to be watched carefully. Adapted to patient ability.

本発明の例示的な実施形態において、ゲームは患者のモチベーション・レベルに適合するように選ばれる。例えば低モチベーションの患者には簡単なゲームが選ばれる。   In an exemplary embodiment of the invention, the game is chosen to match the patient's motivation level. For example, a simple game is chosen for patients with low motivation.

[安全性]
本発明の例示的な実施形態において、患者に怪我をさせないために1つ以上の安全機能が提供される。例えば、以下の安全機構の1つ以上が使用される。
[safety]
In an exemplary embodiment of the invention, one or more safety features are provided to prevent injury to the patient. For example, one or more of the following safety mechanisms are used.

a)デッドマンズスイッチ。
患者が、このスイッチを放す(又は、適当なボタンに触れる)と、装置100の運動が止められ、及び/又は、すべての力と抵抗がゼロにされる。他の「避難港」の構成を代わりに定めることもできる。
a) Deadman's switch.
When the patient releases this switch (or touches the appropriate button), the movement of the device 100 is stopped and / or all forces and resistances are zeroed out. Other “evacuation port” configurations may be defined instead.

b)剪断ピン。先端部1008(または他のアタッチメント)をアーム1002に取り付けるためにピンが使用されてもよい。力が一定の閾値を超えると、ピンが裂けて、アタッチメントがアームから解放される。様々な引き裂き閾値をもつピンを、多様な状況に対して選択することができる。任意選択で、フィードバックのためにピンにはワイヤを取り付けることができる。任意選択で、該ピンは(任意選択で電流によって設定される引力の度合いで)磁気的に引き付けられる2つの材料からなる。   b) Shear pin. A pin may be used to attach the tip 1008 (or other attachment) to the arm 1002. When the force exceeds a certain threshold, the pin tears and the attachment is released from the arm. Pins with various tear thresholds can be selected for various situations. Optionally, a wire can be attached to the pin for feedback. Optionally, the pin consists of two materials that are magnetically attracted (optionally with a degree of attraction set by the current).

c)ロック。アーム1002は、患者がもたれかかれるように、初期のロッキング条件を持つことがある。   c) Lock. The arm 1002 may have an initial locking condition so that the patient can rest.

d)音声起動。患者が叫ぶことでシステムを停止させられるようにするため、音声起動及び/又は停止が提供されることがある。   d) Voice activation. Voice activation and / or deactivation may be provided to allow the patient to scream to stop the system.

e)分析。任意選択で、患者が加えた実際の運動、及び/又は力は、閾値が接近しているかどうか、又は患者が過度のストレスを受けているかどうかを評価するために分析される。   e) Analysis. Optionally, the actual movement and / or force applied by the patient is analyzed to assess whether the threshold is approaching or whether the patient is overstressed.

f)弾力性。バネを有する力制御機構が、急停止が突然患者を止めることを防ぐ。代わりに、バネが多少のしなやかさと、よりゆるやかな停止を可能にする。   f) Elasticity. A force control mechanism with a spring prevents a sudden stop from suddenly stopping the patient. Instead, the spring allows some suppleness and a more gentle stop.

g)測定された力。力機構が閾値を超える力、及び/又は空間の逸脱を判断すると、運動を停止し、任意選択で力の印加方向と逆に動かすことができる。   g) Measured force. When the force mechanism determines a force that exceeds a threshold and / or a spatial deviation, the motion can be stopped and optionally moved in the opposite direction of the force application.

[バランストレーニング]
本発明の例示的な実施形態において、リハビリテーション・モジュールがバランストレーニングのために使用される。ある例では、シートが先端部1008に取り付けられ、患者はシートに座っている。スロットを有する回転しないプレート1020は、シートの横揺れを可能にする方向と、難しさを決める抵抗レベルを設定する。任意選択で、ハンドル・バーを備える。代替的に又は付加的に、足のためにフットレスト及び/又はペダルを備える。代替として、腕用の1つ以上のリハビリテーション・モジュールを備える。この様に、様々な日常及びスポーツ活動をシミュレーションすることができ、またそのトレーニングをすることができる。任意選択で、バーチャル・リアリティー・タイプのディスプレイ又はテレビ・ディスプレイが、現実感を強化するために提供される。そのようなバーチャル・リアリティー・ディスプレイは、例えばフィードバックを表示するために、指示を表示するために、あるいは活動をより興味深いものにするために、本発明の他の実施形態において提供されることがある。
[Balance training]
In an exemplary embodiment of the invention, a rehabilitation module is used for balance training. In one example, a seat is attached to the tip 1008 and the patient is seated on the seat. The non-rotating plate 1020 with slots sets the direction that allows the sheet to roll and the resistance level that determines the difficulty. Optionally, a handle bar is provided. Alternatively or additionally, a footrest and / or pedal is provided for the foot. Alternatively, one or more rehabilitation modules for the arm are provided. In this way, various daily and sports activities can be simulated and trained. Optionally, a virtual reality type display or television display is provided to enhance reality. Such a virtual reality display may be provided in other embodiments of the invention, for example, to display feedback, to display instructions, or to make an activity more interesting .

2004年12月7日に出願された米国仮特許出願第60/633,442号(本願と同一の出願日に、同一の出願人によってPCT出願(表題「リハビリテーション訓練及びトレーニングのための方法及び器械」、代理人事件番号414/04388)もされており、その開示内容は参照により本願に組み込まれる)は、例えばそのような椅子を使った、バランスのトレーニングを説明している。任意選択で、完全な身体系は、バランスに関係する複数の体部位(例えば胴、腕、及び/又は脚)を同時にトレーニングするために使用される。   US Provisional Patent Application No. 60 / 633,442, filed Dec. 7, 2004 (on the same filing date as this application, the same applicant filed a PCT application (titled “Method and Instrument for Rehabilitation Training and Training”, (Attorney Case Number 414/04388), the disclosure of which is incorporated herein by reference) describes balance training, for example using such a chair. Optionally, the complete body system is used to simultaneously train multiple body parts related to balance (eg, torso, arms, and / or legs).

本発明の例示的な実施形態において、装置100を使用して、立っている間のバランスがトレーニングされる。例えば、先端部108が様々な空間位置(ある位置は腕を伸張することだけを必要とし、ある位置は胴を屈曲すること必要とする)にあるときに、患者はアーム102への到達訓練を行う。   In an exemplary embodiment of the invention, the apparatus 100 is used to train balance while standing. For example, when the tip 108 is in various spatial positions (some positions only need to stretch the arm, some positions need to flex the torso), the patient can train to reach the arm 102. Do.

[多様式療法と協調性トレーニング]
本発明の例示的な実施形態において、装置100を使用して、運動以外のモードでリハビリテーションを提供することができる。ある例では、(視覚及び/又は視覚の)ディスプレイは、視覚及び/又は聴覚リハビリテーションを行うために使用される。従って、1つの装置は複数のリハビリテーション様式(例えば、自宅で)に使用され、患者と療法士のための1つの接点として役立てることができる。複数の療法士がいれば、様々な療法の間を調整し、及び/又は一般的な経過、モチベーション、及び/又は認知レベルなどの一般的なパラメータを追跡することに装置を役立てることができる。本発明の例示的な実施形態において、例えば荷重釣り合わせのため、及び/又は興味のために、幾つかあるモダリティのうちの1つによる訓練を選択的に適用する。
[Multimodal therapy and cooperative training]
In an exemplary embodiment of the invention, the device 100 can be used to provide rehabilitation in modes other than exercise. In one example, a (visual and / or visual) display is used to perform visual and / or auditory rehabilitation. Thus, a single device can be used for multiple rehabilitation modes (eg, at home) and serve as a single point of contact for the patient and the therapist. With multiple therapists, the device can be used to coordinate between various therapies and / or track general parameters such as general progress, motivation, and / or cognitive levels. In an exemplary embodiment of the invention, training with one of several modalities is selectively applied, for example for load balancing and / or interest.

本発明の例示的な実施形態において、モダリティ間の協調をリハビリするために装置100が使用され、及び/又は他のモダリティのリハビリテーションに役立てるために1つのモダリティのリハビリテーションが使用される。1つの例は、視覚と手の協調であり、ここでは患者はスクリーン上の標的を見せられて、先端部108を動かして、それを鋲で留めるという目的のものである。別の例はタイミングであって、患者が一定のタイミングでコマンドを与える必要があるというものであり、おそらくは聴覚のモダリティによる。患者が空間運動に関する徐々に複雑さを増す口頭の指示が与えられるという、空間計画(spatial planning)である。   In an exemplary embodiment of the invention, apparatus 100 is used to rehabilitate cooperation between modalities and / or one modality rehabilitation is used to aid in rehabilitation of other modalities. One example is vision and hand coordination, where the patient is shown the target on the screen, moving the tip 108 and pinching it. Another example is timing, where the patient needs to give commands at a certain timing, possibly due to an auditory modality. Spatial planning in which the patient is given verbal instructions that increase gradually in complexity regarding spatial movement.

本発明の例示的な実施形態において、次第により複雑となる視覚的指示、運動性行為、およびフィードバック(視覚的な、又はそうでない)が患者に提供される。同様に、次第により複雑となる聴覚的な、運動感覚的な、触覚的な、及び臭覚的(香りを放つアタッチメントを用いて)なフィードバック及び/又は指示が提供される。   In an exemplary embodiment of the invention, increasingly complex visual instructions, motor activity, and feedback (visual or not) are provided to the patient. Similarly, increasingly complex auditory, kinesthetic, tactile, and olfactory feedback (using scented attachments) and / or instructions are provided.

特有の例では、言語認識が運動と協調してリハビリテーションされる。例えば時間内に、又は口頭の指示に応答して、運動を遂行するのに十分な速さで言語を理解することが求められる。利用者は、彼の運動と一致する言語発言を提供すること求められることがある。言語認識モジュールを備えることもできる。   In a specific example, language recognition is rehabilitated in coordination with exercise. It is required to understand the language fast enough to perform the exercise, for example in time or in response to verbal instructions. The user may be asked to provide a language statement consistent with his movement. A language recognition module can also be provided.

別の例では、視覚リハビリテーションの経過につれて視覚的な刺激がより複雑にされる。例えば、光とともに開始すること、次に位置にある光、次に点滅する速度、次に読まなければならない文章、これら全てが運動を促進し、又はフィードバックとして役立つ(例えば次第に複雑になる運動課題としては:腕を動かすこと、ある方向に移動すること、特定の領域へ移動すること)。   In another example, visual stimuli become more complex over the course of visual rehabilitation. For example, starting with light, the next light in position, the next blinking speed, the next sentence to read, all of which serve as an exercise or feedback (eg as an increasingly complex exercise task Is: moving an arm, moving in a certain direction, moving to a specific area).

装置100の一部の実施形態の特有の利点は、機械的なフィードバックと支援が患者に提供されることである。一部の実施形態において、本願で説明する運動リハビリテーションの一部の方法(従って、特別な有用性を提供するだろう)は、例えば、モチベーションの評価、遠隔リハビリテーション、集団活動、及び利用者の活動のコンピュータによる(例えば、集団参加のための)支援といった、非運動リハビリテーションのために使用される。   A particular advantage of some embodiments of the device 100 is that mechanical feedback and assistance is provided to the patient. In some embodiments, some methods of motor rehabilitation described herein (and thus provide special utility) may include, for example, motivation assessment, remote rehabilitation, collective activity, and user activity. Used for non-motor rehabilitation, such as computer support (eg, for group participation).

[その他の装置]
ロボット及び位置決め装置(例えば、六脚(hexapods)など)のための様々なデザインが知られている。本願に記載される様々な説明が、本発明の例示的な実施形態に従って、そのようなロボットや位置決め装置に適合し得ることは高く評価されるべきである。代替的に又は付加的に、そのようなロボットや装置に対して、ここで説明した様々な方法を、全て本発明の例示的な実施形態に従って実行するためのソフトウェアを提供することが可能である。
[Other devices]
Various designs for robots and positioning devices (eg, hexapods, etc.) are known. It should be appreciated that the various descriptions described herein can be adapted to such robots and positioning devices in accordance with exemplary embodiments of the present invention. Alternatively or additionally, software may be provided for such robots and devices to perform all of the various methods described herein in accordance with all exemplary embodiments of the invention. .

2004年8月25日に出願された米国仮特許出願第60/604,615号(その開示内容は参照により本願に組み込まれる)は、脳可塑性の効果を考慮することを説明している。本願で説明する方法は、例えば使用するフィードバック又は装置モードのタイプを決定するための入力として、EEG又はfMRIを使用することができる。   US Provisional Patent Application No. 60 / 604,615, filed Aug. 25, 2004, the disclosure of which is incorporated herein by reference, describes taking into account the effects of brain plasticity. The methods described herein can use EEG or fMRI as input, for example, to determine the type of feedback or device mode to use.

2004年4月29日に出願された米国仮特許出願第60/566,078号(また本願と同一の出願人による同日のPCT出願(表題「神経筋刺激」“Neuromuscular Stimulation”、代理人事件番号414/04400)としても出願され、両出願の開示内容は参照により本願に組み込まれる)は、体肢を運動させながら、又はそうでなければ体肢の運動を支援しながら、麻痺のある体肢を刺激することを説明している。例えば、健全な体肢のEMG測定は、麻痺のある体肢の刺激及び/又は支援された運動について決定するための本願の教示の一部として任意選択で使用される。   US Provisional Patent Application No. 60 / 566,078 filed April 29, 2004 (also PCT application filed on the same day as the present application (titled “Neuromuscular Stimulation”, agent case no. 414 / 04400), the disclosures of both applications are incorporated herein by reference) to stimulate a paralyzed limb while exercising the limb or otherwise assisting limb movement Explain what to do. For example, healthy limb EMG measurements are optionally used as part of the present teachings to determine paralyzed limb stimulation and / or assisted movement.

本願で説明するリハビリテーション装置は、自宅だけではなく、老人ホーム、病院、およびリハビリテーション・センターなどのケア・センターでも任意選択で使用可能であることに注目すべきである。   It should be noted that the rehabilitation devices described herein can optionally be used not only at home, but also in nursing homes, hospitals, and care centers such as rehabilitation centers.

上述のリハビリテーション方法が、ステップの省略又は追加、ステップの順番及び使用する装置のタイプの変更、を含めて、様々に変えられることは高く評価されるであろう。さらに、方法及び装置の双方の多様性を説明した。一部の実施形態においては、主に方法を説明したが、該方法の実施に適合した器械も本発明の範囲に含まれる。多様な特徴を様々な方法で組み合わせることができることは、高く評価されるべきである。特に、上述した個々の実施形態における特徴の全てが、必ずしも本発明の全ての類似の実施形態の中で必要なわけではない。さらに、上述の特徴の組み合わせも、本発明の一部の実施形態の範囲に含まれる。また、本発明の範囲には、複数組の装置、1つ以上の剪断ピン、1つ以上のアタッチメント及び/又はソフトウェアを含むキットが含まれる。また、アーム位置の制御やフィードバックの提供といった、ここで説明したステップを実行し、及び/又はガイドするために使用されるハードウェア、ソフトウェア及び、該ソフトウェアを含んでいるコンピュータに読取可能な媒体も、本発明の範囲に含まれる。項目の見出しは、ナビゲーションに役立てるために提供されており、必ずしも該項目の内容を制限するものではない。特許請求の範囲において用いられる用語“comprises”(「−からなる」、「−を備える」、「−を含む」)、“includes”(「−を含む」)、“have”(「−を有する」、「―をもつ」)、及びこれらの同根語は、“including but not limited to”(「−を含むが、これに限定されるものではない」)を意味する。該装置が男性及び女性の双方に適していることにも注目されるべきである。   It will be appreciated that the above-described rehabilitation methods can be varied in many ways, including omission or addition of steps, change of the order of steps and the type of equipment used. Furthermore, the diversity of both the method and the apparatus has been described. In some embodiments, the method has mainly been described, but instruments adapted to the implementation of the method are also within the scope of the present invention. It should be appreciated that various features can be combined in various ways. In particular, not all of the features in the individual embodiments described above are necessarily required in all similar embodiments of the invention. Furthermore, combinations of the above features are also included within the scope of some embodiments of the invention. The scope of the invention also includes kits that include multiple sets of devices, one or more shear pins, one or more attachments, and / or software. Also included are hardware, software, and computer-readable media containing the software used to perform and / or guide the steps described herein, such as controlling arm position and providing feedback. And within the scope of the present invention. An item heading is provided to help navigation, and does not necessarily limit the content of the item. The terms “comprises” (“consisting of”, “comprising −”, “including −”), “includes” (“including −”), “have” (“having −” are used in the claims. ”,“ Having — ”), and their congenital terms mean“ including but not limited to ”). It should also be noted that the device is suitable for both men and women.

本発明が、これまで説明されてきたものによって限定されないこと、当業者によって高く評価されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。   It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention is not limited by what has been described above. Rather, the scope of the present invention is limited only by the claims.

本発明の例示的な実施形態による、関節アーム式リハビリテーション装置を模式的に示すものである。1 schematically illustrates an articulated arm rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、遠隔リハビリテーション・システムの略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of a remote rehabilitation system according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、リハビリテーション装置によって生成される力場を説明する図である。FIG. 6 illustrates a force field generated by a rehabilitation device, according to an exemplary embodiment of the present invention. 抵抗力の例示的なプロファイルを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an exemplary profile of resistance force. 本発明の例示的な実施形態による、リハビリテーション装置の使用方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a method for using a rehabilitation device, according to an illustrative embodiment of the invention. 本発明の例示的な実施形態による、リハビリテーション装置の長期使用のフローチャートである。3 is a flowchart of long-term use of a rehabilitation device, according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、体肢位置感知機能を有するシステムを示す図である。1 illustrates a system with limb position sensing capability according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 本発明の例示的な実施形態による、肘保持アタッチメントを示す図である。FIG. 6 shows an elbow retention attachment, according to an illustrative embodiment of the invention. 本発明の例示的な実施形態による、両手リハビリテーション装置を示す図である。FIG. 2 shows a two-handed rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention. 図 9Aと9Bは本発明の例示的な実施形態による身体の中の複数のポイントの制御された運動のために装置を説明する。FIGS. 9A and 9B illustrate an apparatus for controlled movement of multiple points in the body according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、ボール式リハビリテーション装置を示す図である。1 shows a ball rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 本発明の例示的な実施形態による、図10のリハビリテーション装置の釣り合わせを示す。FIG. 11 shows the balancing of the rehabilitation device of FIG. 10 according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、プレート式リハビリテーション装置の駆動系を説明する図である。It is a figure explaining the drive system of a plate type rehabilitation device by an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、プレート駆動システムのカップリング装置を説明する図である。FIG. 2 illustrates a coupling device of a plate drive system according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、柔軟なスロットを有するプレートを説明する図である。FIG. 5 illustrates a plate with flexible slots, according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、2プレート式リハビリテーション装置を説明する図である。FIG. 2 illustrates a two-plate rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、ガイドプレートを説明する図である。FIG. 6 illustrates a guide plate according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、手の1度以上の運動に制御、及び/又はフィードバックを提供するリストアタッチメントを示す。FIG. 6 illustrates a restoration attachment that provides control and / or feedback to one or more hand movements according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、多様なアタッチメントを示す図である。FIG. 6 shows various attachments according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、エルボー・サポートの様々な方法を説明する図である。FIG. 6 illustrates various methods of elbow support according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、向きを変更したリハビリテーション装置を説明する図である。It is a figure explaining the rehabilitation apparatus which changed direction according to exemplary embodiment of this invention. 本発明の例示的な実施形態による、向きを変更した代替のリハビリテーション装置を示す図である。FIG. 6 shows an alternative rehabilitation device with a changed orientation, according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、向きを変更した代替のリハビリテーション装置を示す図である。FIG. 6 shows an alternative rehabilitation device with a changed orientation, according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、腕および脚に対するリハビリテーション装置を示す図である。FIG. 2 shows a rehabilitation device for arms and legs according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、身体の両側に対するリハビリテーション装置を示す図である。FIG. 2 shows a rehabilitation device for both sides of the body, according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、ドッキング・ステーションを示す図である。FIG. 3 illustrates a docking station according to an exemplary embodiment of the present invention. 使用中の図19Bのドッキング・ステーションを示す図である。FIG. 19B shows the docking station of FIG. 19B in use. 本発明の例示的な実施形態による、ベッドの近くに置かれた可動式リハビリテーション装置を示す図である。FIG. 3 shows a mobile rehabilitation device placed near a bed according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、ベッドに連結した代替の可動式リハビリテーション装置を示す図である。FIG. 6 illustrates an alternative mobile rehabilitation device coupled to a bed, according to an illustrative embodiment of the invention. 本発明の例示的な実施形態による、浴槽中での可動式リハビリテーション装置の使用を説明する図である。FIG. 6 illustrates the use of a mobile rehabilitation device in a bathtub according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、日常活動用に構成されたリハビリテーション装置を示す図である。FIG. 3 shows a rehabilitation device configured for daily activities according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、日常生活の活動のトレーニングを補助するための装置を示す図である。FIG. 2 shows an apparatus for assisting in training daily activities according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、チャック機構を示す図である。FIG. 3 illustrates a chuck mechanism according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、代替の、非ボール式の、釣り合わせの取れた、リハビリテーション装置を示す図である。FIG. 4 shows an alternative, non-ball, balanced, rehabilitation device according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、別の代替の非ボール式リハビリテーション装置機構を示す図である。FIG. 6 illustrates another alternative non-ball rehabilitation device mechanism according to an exemplary embodiment of the present invention. 力に図22Aの装置に付属する制御機構とブレーキを示す図である。It is a figure which shows the control mechanism and brake which are attached to the apparatus of FIG. 22A to force. 本発明の例示的な実施形態による、カンチレバー式リハビリテーション装置機構を示す図である。FIG. 6 shows a cantilever rehabilitation device mechanism according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、図22Bで使用される、力制御機構の側横断面図である。FIG. 22C is a side cross-sectional view of the force control mechanism used in FIG. 22B, according to an illustrative embodiment of the invention. 本発明の例示的な実施形態による、図24Aの機構の動作のフローチャートである。FIG. 24B is a flowchart of the operation of the mechanism of FIG. 24A, according to an illustrative embodiment of the invention. 本発明の代替の実施形態による、力制御機構を示す図である。FIG. 6 shows a force control mechanism according to an alternative embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、Z軸伸長機構を示す図である。FIG. 3 illustrates a Z-axis extension mechanism, according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態による、図26Aの一部に例示されたアタッチメントのための力制御機構を示す図である。FIG. 26B illustrates a force control mechanism for the attachment illustrated in part of FIG. 26A, according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (24)

同一の患者に対する訓練のために用いられる、互いに通信可能な少なくとも第1および第2のリハビリテーション装置を制御する方法であって、該第1および第2のリハビリテーション装置は、それぞれ、第1および第2のアクチュエータを備え、該第1および第2のアクチュエータは、それぞれ、少なくとも、第1および第2のプログラム制御装置と、アクチュエータの少なくとも3つの運動自由度において、少なくとも直径30cmの体積部分内で、所定の軌道に沿った患者の体肢の運動を補助もしくは誘導する、または前記所定の軌道から所定の範囲内において外れた運動に抵抗する力を先端部に印加可能であり、かつ、前記体積部分内の任意の点における任意の方向の実質的な運動であって、前記所定の軌道から前記所定の範囲以上に外れた運動を阻止可能な第1および第2の運動機構と、を有するものであり、前記方法は、
ベッド、車椅子、診療所、及び自宅の中から選択される第1のリハビリテーション場所での第1の訓練のために、前記第1のアクチュエータを、前記第1のプログラム制御装置によって制御することと、
ベッド、車椅子、診療所、及び自宅の中から選択される第2のリハビリテーション場所での第2の訓練のために、前記第2のアクチュエータを、前記第1のリハビリテーション装置との通信に基づき、前記第1のアクチュエータと同期して前記第2のプログラム制御装置によって制御することと、を含み、
前記第1の運動機構および前記第2の運動機構は、同じ構造を有するものであり、
前記第1の訓練と前記第2の訓練は、それぞれ、前記先端部においてモジュール式に交換可能な複数のアタッチメントの内の少なくとも一つを用いる、方法。
A method of controlling at least first and second rehabilitation devices that are used for training on the same patient and that are communicable with each other, wherein the first and second rehabilitation devices are first and second, respectively. with the actuator, the first and second actuators, respectively, at least a first and second program control device, in at least three degrees of freedom of movement of the actuator, in a volume part of the diameter of at least 30 cm, a predetermined A force can be applied to the tip to assist or guide the movement of the patient's limb along the trajectory of the patient, or to resist movement out of the predetermined trajectory within a predetermined range , and within the volume portion. a substantial movement of arbitrary direction at any point, the above predetermined range from the predetermined trajectory First and second motion mechanism which can prevent the movement out are those having, the method comprising
Controlling the first actuator by the first program controller for a first training at a first rehabilitation location selected from a bed, a wheelchair, a clinic, and a home;
Based on communication with the first rehabilitation device, the second actuator for second training at a second rehabilitation location selected from a bed, a wheelchair, a clinic, and a home, Controlling by the second program control device in synchronization with a first actuator,
The first movement mechanism and the second movement mechanism have the same structure,
The first training and the second training each use at least one of a plurality of modularly replaceable attachments at the tip.
前記第1および第2の運動機構はモーター付きである、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the first and second motion mechanisms are motorized. 前記第1および第2の運動機構は少なくとも1kgfの力を前記第1および第2のアクチュエータの先端部にそれぞれ印加できる、請求項2に記載の方法。  The method of claim 2, wherein the first and second motion mechanisms can apply a force of at least 1 kgf to the tips of the first and second actuators, respectively. 前記第1および第2の運動機構は前記第1および第2のアクチュエータの運動の異なる方向に異なる大きさの力をそれぞれ印加できる、請求項2または3に記載の方法。  The method according to claim 2 or 3, wherein the first and second movement mechanisms can apply different magnitudes of force in different directions of movement of the first and second actuators, respectively. 前記第1および第2の運動機構は前記第1および第2のアクチュエータの運動に任意選択で可変の抵抗を加えるように構成されている、請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。  5. A method according to any preceding claim, wherein the first and second motion mechanisms are configured to optionally add variable resistance to the motion of the first and second actuators. 前記第1および第2のアクチュエータは、少なくとも前記運動を起こすユーザ受動モード、前記運動を誘導する補助モード、および前記運動を記録するフリー・ユーザ・モードを含む複数のモードで制御されるように構成されている、請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。  The first and second actuators are configured to be controlled in a plurality of modes including at least a user passive mode for causing the motion, an auxiliary mode for inducing the motion, and a free user mode for recording the motion. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記第1及び前記第2の訓練は異なるモードを使用する、請求項6に記載の方法。  The method of claim 6, wherein the first and second training use different modes. 前記第1及び前記第2の訓練の少なくとも1つは水中で行われるものである、請求項1ないし7のいずれかに記載の方法。  The method according to claim 1, wherein at least one of the first and second exercises is performed in water. 前記第1及び前記第2の訓練は同じ体肢について行われるものである、請求項1ないし8のいずれかに記載の方法。  The method according to claim 1, wherein the first and second exercises are performed on the same limb. 前記第1及び前記第2の訓練が異なる訓練である、請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。  The method according to claim 1, wherein the first and second exercises are different exercises. 前記第1及び前記第2の訓練を含む前記患者の経過を、前記第2のアクチュエータに連結した制御装置に追跡記録すること、を含む請求項1ないし10のいずれかに記載の方法。  11. A method according to any one of the preceding claims, comprising tracking the patient's progress including the first and second exercises in a control device coupled to the second actuator. 前記第1および第2のアクチュエータは硬質部材からなる、請求項1ないし11のいずれかに記載の方法。  The method according to claim 1, wherein the first and second actuators are made of hard members. 第1のリハビリテーション場所で使用される、第1のアクチュエータと、第1の操作設定と、を使用する第1のリハビリテーション装置と、
第2のリハビリテーション場所で使用される、第2のアクチュエータと、第2の操作設定と、を使用し、前記第1のリハビリテーション装置と通信を行う第2のリハビリテーション装置と、
を備えるリハビリテーション・システム構成であって、
前記第1のリハビリテーション装置と前記第2のリハビリテーション装置は、同一の患者に対する訓練に使用されるものであり、前記第1のアクチュエータによって提供される第1のリハビリテーション訓練は、前記第2のリハビリテーション装置との通信を通じて同期されており、前記第1および第2のアクチュエータは、何れも、少なくとも直径30cmの体積部分内で、該アクチュエータの少なくとも3つの運動自由度において、所定の軌道に沿った患者の体肢の運動を補助もしくは誘導する、または前記所定の軌道から所定の範囲内において外れた運動に抵抗する力を先端部に印加可能であり、かつ、前記体積部分内の任意の点における任意の方向の実質的な運動であって、前記所定の軌道から前記所定の範囲以上に外れた運動を阻止可能な運動機構を有し、
前記第1および第2のリハビリテーション装置は、それぞれ、前記第1および第2のアクチュエータの先端部に、モジュール式に交換可能な複数のアタッチメントの内の少なくとも一つを用いる、リハビリテーション・システム構成。
A first rehabilitation device using a first actuator and a first operational setting used at a first rehabilitation location;
A second rehabilitation device that communicates with the first rehabilitation device using a second actuator and a second operational setting used at a second rehabilitation location;
A rehabilitation system configuration comprising:
The first rehabilitation device and the second rehabilitation device are used for training for the same patient, and the first rehabilitation training provided by the first actuator is the second rehabilitation device. The first and second actuators are both synchronized with each other in a volume portion of at least 30 cm in diameter, and at least three degrees of freedom of movement of the actuator along a predetermined trajectory. A force that assists or induces movement of the limbs or resists movement that deviates within a predetermined range from the predetermined trajectory can be applied to the tip, and at any point in the volume portion a substantial movement direction, inhibitory motion that deviates more than the predetermined range from the predetermined trajectory Have the potential movement mechanism,
The first and second rehabilitation apparatuses each have a rehabilitation system configuration in which at least one of a plurality of modularly replaceable attachments is used at the distal ends of the first and second actuators.
第1および第2のリハビリテーション場所が、ベッド、車椅子、診療所、病院及び自宅の中から選択される、請求項13に記載のシステム構成。  14. The system configuration of claim 13, wherein the first and second rehabilitation locations are selected from a bed, a wheelchair, a clinic, a hospital, and a home. 前記第1の操作設定が、少なくとも3つの自由度で、患者の体肢の運動を補助もしくは誘導する、または該運動に抵抗する力を印加することを含み、前記第2の操作設定が、少なくとも2つの自由度で、患者の体肢の運動を補助もしくは誘導する、または該運動に抵抗する力を印加することを含む、請求項13又は請求項14に記載のシステム構成。  The first operational setting includes applying a force that assists or induces or resists movement of the patient's limb with at least three degrees of freedom; and the second operational setting includes at least 15. A system configuration according to claim 13 or claim 14, comprising applying a force that assists or induces or resists movement of a patient's limb in two degrees of freedom. 前記第1の操作設定が、モジュール式ソフトウェアを有することを含み、前記第2の操作設定が、異なるモジュール式ソフトウェアを有することを含む、請求項13ないし15のいずれかに記載のシステム構成。  The system configuration according to claim 13, wherein the first operation setting includes having modular software, and the second operation setting includes having different modular software. 前記第1の操作設定が、さまざまな操作モードを含み、前記第2の操作設定が、前記操作モードの一部のみを含む、請求項13ないし16のいずれかに記載のシステム構成。  The system configuration according to any one of claims 13 to 16, wherein the first operation setting includes various operation modes, and the second operation setting includes only a part of the operation mode. 前記第1のリハビリテーション装置が、第1の表示を備え、前記第2のリハビリテーション装置が、異なる表示を備える、請求項13ないし17のいずれかに記載のシステム構成。  The system configuration according to any one of claims 13 to 17, wherein the first rehabilitation device includes a first display, and the second rehabilitation device includes a different display. 前記第2のリハビリテーション装置が移動可能である、請求項18に記載のシステム構成。  The system configuration according to claim 18, wherein the second rehabilitation device is movable. 前記第2のリハビリテーション装置は、前記第1のリハビリテーション装置と比較して、異なるサイズとすることができる、請求項18又は請求項19に記載のシステム構成。  20. The system configuration according to claim 18 or 19, wherein the second rehabilitation device can be of a different size compared to the first rehabilitation device. 前記第1および第2のリハビリテーション装置が、ネットワークで接続されている、請求項13ないし20のいずれかに記載のシステム構成。  The system configuration according to any one of claims 13 to 20, wherein the first and second rehabilitation devices are connected via a network. 前記ネットワークが、少なくとも前記第1および第2のリハビリテーション装置の間で共有されたデータベースを備える、請求項21に記載のシステム構成。  The system configuration of claim 21, wherein the network comprises a database shared between at least the first and second rehabilitation devices. 前記システムが、前記第1および第2のリハビリテーション装置から、前記患者に関する報告を生成するのに適合している、請求項21又は請求項22に記載のシステム構成。  23. A system configuration according to claim 21 or claim 22, wherein the system is adapted to generate reports about the patient from the first and second rehabilitation devices. 前記第1のリハビリテーション装置および第2のリハビリテーション装置が、同一の療法士により監視される、請求項13ないし23のいずれかに記載のシステム構成。  The system configuration according to any one of claims 13 to 23, wherein the first rehabilitation device and the second rehabilitation device are monitored by the same therapist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7015950B1 (en) 1999-05-11 2006-03-21 Pryor Timothy R Picture taking method and apparatus
US7328119B1 (en) 2000-03-07 2008-02-05 Pryor Timothy R Diet and exercise planning and motivation including apparel purchases based on future appearance
US8306635B2 (en) * 2001-03-07 2012-11-06 Motion Games, Llc Motivation and enhancement of physical and mental exercise, rehabilitation, health and social interaction
AU2003234385A1 (en) * 2002-05-09 2003-11-11 Michael S. Brogan Electrical stimulation unit and waterbath system
US8074559B2 (en) * 2007-02-06 2011-12-13 Deka Products Limited Partnership Dynamic support apparatus and system
ATE429203T1 (en) * 2004-02-05 2009-05-15 Motorika Ltd REHABILITATION WITH MUSIC
JP2007520310A (en) * 2004-02-05 2007-07-26 モトリカ インク Walking rehabilitation method and instrument
US8112155B2 (en) * 2004-02-05 2012-02-07 Motorika Limited Neuromuscular stimulation
WO2005075155A2 (en) * 2004-02-05 2005-08-18 Motorika Inc. Fine motor control rehabilitation
WO2005074372A2 (en) * 2004-02-05 2005-08-18 Motorika Inc. Methods and apparatus for rehabilitation and training
KR20070054595A (en) * 2004-02-05 2007-05-29 모토리카 리미티드 Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training
US20060293617A1 (en) * 2004-02-05 2006-12-28 Reability Inc. Methods and apparatuses for rehabilitation and training
US9238137B2 (en) * 2004-02-05 2016-01-19 Motorika Limited Neuromuscular stimulation
JP5113520B2 (en) 2004-08-25 2013-01-09 モトリカ リミテッド Exercise training by brain plasticity
US8290570B2 (en) * 2004-09-10 2012-10-16 Stryker Leibinger Gmbh & Co., Kg System for ad hoc tracking of an object
JP2008522708A (en) * 2004-12-07 2008-07-03 タイラートン インターナショナル インコーポレイテッド Apparatus and methods for training, rehabilitation, and / or support
US20060277074A1 (en) * 2004-12-07 2006-12-07 Motorika, Inc. Rehabilitation methods
EP2340789B1 (en) 2005-02-02 2013-05-01 Ossur HF Methods and systems for gathering information regarding a prosthetic foot
EP1843823B1 (en) * 2005-02-02 2016-10-26 Össur hf Prosthetic and orthotic systems usable for rehabilitation
CA2596847A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Motorika Limited Methods and apparatuses for rehabilitation and training
US20070021693A1 (en) * 2005-03-07 2007-01-25 Titi Trandafir Dynamic motion therapy apparatus having a treatment feedback indicator
US20070055185A1 (en) * 2005-03-07 2007-03-08 Juvent Inc. Dynamic motion therapy apparatus having a treatment feedback indicator
US20070043310A1 (en) * 2005-03-07 2007-02-22 Juvent Inc. Method and apparatus for monitoring patient compliance during dynamic motion therapy
US8618930B2 (en) * 2005-03-11 2013-12-31 Aframe Digital, Inc. Mobile wireless customizable health and condition monitor
US20060229164A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Tylertone International Inc. Apparatuses for retrofitting exercise equipment and methods for using same
US20060287617A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-21 Department Of Veterans Affairs Autocite workstation and systems and methods therefor
WO2007030947A1 (en) * 2005-09-16 2007-03-22 Anthony Szturm Mapping motion sensors to standard input devices
JP2007097819A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Kashima Denshi Kk Finger rehabilitation implement
US7635324B2 (en) * 2005-10-04 2009-12-22 Anastasios Balis Extensor muscle based postural rehabilitation systems and methods with integrated multimedia therapy and instructional components
KR101230536B1 (en) * 2006-02-13 2013-02-06 한로봇 주식회사 Arm-wrestling robot and the control method
US8360997B2 (en) * 2006-02-24 2013-01-29 Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh Robot arm
WO2007120819A2 (en) * 2006-04-15 2007-10-25 The Board Of Regents Of The Leland Stanford Junior University Systems and methods for estimating surface electromyography
US20070255115A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-01 Anglin Richard L Jr Remote diagnostic & treatment system
US7837599B2 (en) 2006-05-11 2010-11-23 Rehabtronics Inc. Method and apparatus for automated delivery of therapeutic exercises of the upper extremity
WO2008000094A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Neil Siewert Training tool
WO2008008340A2 (en) * 2006-07-11 2008-01-17 Juvent, Inc. System and method for a low profile vibrating plate
JP4830715B2 (en) * 2006-08-21 2011-12-07 沖電気工業株式会社 Rehabilitation training system
KR20090082488A (en) * 2006-11-15 2009-07-30 헤드웨이 리미티드 Dynamic cradle, especially for treating head and neck pain
US7955238B2 (en) 2006-12-29 2011-06-07 Leo D Novsky Wheelchair-accessible fitness system
US8870970B2 (en) * 2007-02-06 2014-10-28 Deka Products Limited Partnership Dynamic support apparatus
US9381099B2 (en) 2007-02-06 2016-07-05 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US9114030B2 (en) 2007-02-06 2015-08-25 Deka Products Limited Partnership System for control of a prosthetic device
US9114028B2 (en) * 2007-02-06 2015-08-25 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US8449624B2 (en) 2007-02-06 2013-05-28 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US8821587B2 (en) * 2007-02-06 2014-09-02 Deka Products Limited Partnership Apparatus for control of a prosthetic
US11779476B2 (en) 2007-02-06 2023-10-10 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US10426638B2 (en) 2007-02-06 2019-10-01 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US8864845B2 (en) 2007-02-06 2014-10-21 DEKA Limited Partnership System for control of a prosthetic device
US8979943B2 (en) 2007-02-06 2015-03-17 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
WO2010120402A1 (en) * 2009-04-13 2010-10-21 Deka Products Limited Partnership System and apparatus for orientation control
JP5283401B2 (en) 2007-03-22 2013-09-04 国立大学法人 筑波大学 Rehabilitation support device
WO2008134745A1 (en) * 2007-04-30 2008-11-06 Gesturetek, Inc. Mobile video-based therapy
JP5326223B2 (en) * 2007-05-14 2013-10-30 沖電気工業株式会社 Robot for rehabilitation education
US11136234B2 (en) 2007-08-15 2021-10-05 Bright Cloud International Corporation Rehabilitation systems and methods
US20090131225A1 (en) * 2007-08-15 2009-05-21 Burdea Grigore C Rehabilitation systems and methods
EP2036486B1 (en) * 2007-09-13 2014-01-15 Hocoma AG Rehabilitation system for neurological disorders
US10002545B2 (en) * 2007-10-10 2018-06-19 Jennifer Robin Hanners System and method for controlling gaming technology, musical instruments and environmental settings via detection of neuromuscular activity
EP2052709A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-29 ETH Zurich System for arm therapy
ITKR20070004A1 (en) * 2007-12-04 2009-06-05 Istituto S Anna Di Ezio Puglie SYSTEM AND METHOD FOR REHABILITATION
US20100036269A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US8636670B2 (en) * 2008-05-13 2014-01-28 The Invention Science Fund I, Llc Circulatory monitoring systems and methods
US20090287191A1 (en) * 2007-12-18 2009-11-19 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US20090292212A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Searete Llc, A Limited Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US20090287101A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US20090287120A1 (en) * 2007-12-18 2009-11-19 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US20090287093A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US9717896B2 (en) * 2007-12-18 2017-08-01 Gearbox, Llc Treatment indications informed by a priori implant information
US9672471B2 (en) * 2007-12-18 2017-06-06 Gearbox Llc Systems, devices, and methods for detecting occlusions in a biological subject including spectral learning
US20090287094A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Seacrete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US20090287110A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Searete Llc Circulatory monitoring systems and methods
US20090292214A1 (en) * 2008-05-22 2009-11-26 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
US8280484B2 (en) * 2007-12-18 2012-10-02 The Invention Science Fund I, Llc System, devices, and methods for detecting occlusions in a biological subject
US20100036209A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Circulatory monitoring systems and methods
WO2009104190A2 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Motorika Limited A system and a method for scoring functional abilities of a patient
JP2009213514A (en) * 2008-03-07 2009-09-24 Senoh Corp Training machine
WO2009136319A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for training motion tasks of a person
TWI354550B (en) * 2008-05-09 2011-12-21 Univ Nat Taiwan Rehabilitating and training device and controlling
US9358173B2 (en) 2008-05-09 2016-06-07 National Taiwan University Rehabilitation and training apparatus and method of controlling the same
US20110165995A1 (en) * 2008-08-22 2011-07-07 David Paulus Computer controlled exercise equipment apparatus and method of use thereof
US20110165997A1 (en) * 2008-08-22 2011-07-07 Alton Reich Rotary exercise equipment apparatus and method of use thereof
US9144709B2 (en) 2008-08-22 2015-09-29 Alton Reich Adaptive motor resistance video game exercise apparatus and method of use thereof
US20110172058A1 (en) * 2008-08-22 2011-07-14 Stelu Deaconu Variable resistance adaptive exercise apparatus and method of use thereof
US9272186B2 (en) 2008-08-22 2016-03-01 Alton Reich Remote adaptive motor resistance training exercise apparatus and method of use thereof
US9233046B2 (en) 2008-10-10 2016-01-12 Fundacion Fatronik Universal haptic drive system
WO2010059066A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Industrial Research Limited Exercise device and system
US20110237400A1 (en) * 2008-12-02 2011-09-29 Marcus James King Arm Exercise Device and System
FR2939687B1 (en) 2008-12-11 2016-04-15 Marc Champsaur METHOD FOR CONTROLLING MUSCLE EXERCISE APPARATUS AND / OR ARTICULAR EXERCISE APPARATUS
US8924010B2 (en) * 2009-02-13 2014-12-30 Hocoma Ag Method to control a robot device and robot device
US8351770B2 (en) * 2009-03-16 2013-01-08 Raytheon Company Imaging station and method for repeatable alignment of images
US20100255452A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Coffey Kenneth W Rehabilitation and training device and methods
US20110004048A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-06 Henry Brunelle Therapy devices and domestic/commercial therapy system
CA2714914C (en) * 2009-09-18 2013-02-05 Consultant En Ergonomie Et En Mieux-Etre Du Saguenay Inc. Rehabilitation system and method using muscle feedback
US8738228B2 (en) 2009-10-30 2014-05-27 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method of tuning performance of same
SI23206A (en) * 2009-11-06 2011-05-31 Univerza V Ljubljani Device for practicing the muscle-skeleton nervous system
US10186163B1 (en) * 2009-11-25 2019-01-22 Peter D. Letterese System and method for reducing stress and/or pain
US8435274B2 (en) * 2009-11-26 2013-05-07 2035, Inc. Arthritic symptom relief through a laser based medical instrument
WO2011070322A1 (en) * 2009-12-08 2011-06-16 The University Of Leeds An interactive rehabilitation computer peripheral system
EP2512394A4 (en) * 2009-12-17 2015-07-22 Headway Ltd "teach and repeat" method and apparatus for physiotherapeutic applications
US9522316B2 (en) * 2010-02-12 2016-12-20 Bright Cloud International Corp. Instrumented therapy table and system
US10548798B2 (en) * 2010-03-30 2020-02-04 Enraf-Nonius B.V. Physiotherapy apparatus
WO2011127410A2 (en) 2010-04-09 2011-10-13 Deka Products Limited Partnership System and apparatus for robotic device and methods of using thereof
WO2012027336A1 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 The Regents Of The University Of California Orthesis system and methods for control of exoskeletons
AU2011301828B2 (en) * 2010-09-17 2014-08-28 Ekso Bionics Human machine interface for human exoskeleton
US9801772B2 (en) 2010-10-06 2017-10-31 Ekso Bionics, Inc. Human machine interfaces for lower extremity orthotics
US20120117510A1 (en) * 2010-11-05 2012-05-10 Xerox Corporation System and method for automatically establishing a concurrent data connection with respect to the voice dial features of a communications device
US8924218B2 (en) * 2010-11-29 2014-12-30 Greg L. Corpier Automated personal assistance system
US10271768B1 (en) * 2010-12-23 2019-04-30 Jogohealth Inc. Method for determining rehab protocol and behavior shaping target for rehabilitation of neuromuscular disorders
JP5630562B2 (en) * 2011-02-28 2014-11-26 村田機械株式会社 Upper limb training device
WO2012117487A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 村田機械株式会社 Upper limb exercising device
US9554966B2 (en) 2011-02-28 2017-01-31 Murata Machinery, Ltd. Upper limb training apparatus
JP5630563B2 (en) * 2011-02-28 2014-11-26 村田機械株式会社 Upper limb training device
US20130338547A1 (en) * 2011-02-28 2013-12-19 Murata Machinery, Ltd. Upper Limb Training Apparatus
US20130338548A1 (en) * 2011-02-28 2013-12-19 Murata Machinery, Ltd. Upper Limb Training Apparatus
EP2682088B1 (en) * 2011-02-28 2017-08-30 Murata Machinery, Ltd. Upper limb exercising device
JP5772947B2 (en) * 2011-02-28 2015-09-02 村田機械株式会社 Upper limb training device
WO2012117486A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 村田機械株式会社 Upper limb training device
FR2973711B1 (en) * 2011-04-07 2013-04-12 Mauricio Ortiz DEVICE FOR AIDING THE REHABILITATION OF MOTRICITY OF WRIST AND HAND IN CHILDREN
EP2510985A1 (en) 2011-04-11 2012-10-17 CoRehab s.r.l. System and methods to remotely and asynchronously interact with rehabilitation video-games
US20120329611A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Marc Bouchard Motorized Lower Body Rehabilitation Device and Method
US20130009944A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 BrainDistrict 3D computer graphics object and method
US11133096B2 (en) * 2011-08-08 2021-09-28 Smith & Nephew, Inc. Method for non-invasive motion tracking to augment patient administered physical rehabilitation
KR101755704B1 (en) 2011-08-23 2017-07-10 현대자동차주식회사 Method for strengthening muscular strength and athletic equipment using the same
US8827718B2 (en) * 2011-10-25 2014-09-09 I-Shou University Motor coordination testing device
US20130108995A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 C&D Research Group LLC. System and method for monitoring and influencing body position
WO2013086023A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-13 Northeastern University Customized, mechanically-assistive rehabilitation apparatus and method for distal extremities of the upper and lower regions
US9168418B2 (en) 2011-12-30 2015-10-27 Lawrence G. Adamchick Portable physical therapy/rehabilitation/exercise device, system and method
EP2613276A1 (en) * 2012-01-04 2013-07-10 Gabriele Ceruti Method and apparatus for neuromotor rehabilitation using interactive setting systems
CN103190884B (en) * 2012-01-09 2015-01-28 上海理工大学 Sit-down and stand-up function assessing and training system
US8775001B2 (en) * 2012-02-17 2014-07-08 Alan C. Phillips Motorized wheelchair interlock
WO2013142777A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Ekso Bionics, Inc. Human machine interface for lower extremity orthotics
CA2867484C (en) * 2012-03-29 2018-10-09 Aliasgar MORBI Control system and device for patient assist
WO2013168738A1 (en) 2012-05-09 2013-11-14 学校法人産業医科大学 Exercise training apparatus
US9268405B2 (en) * 2012-06-15 2016-02-23 International Business Machines Corporation Adaptive gesture-based method, system and computer program product for preventing and rehabilitating an injury
USD740071S1 (en) * 2012-06-21 2015-10-06 Desin, Llc Self-feeding device for an individual
USD740075S1 (en) * 2012-06-21 2015-10-06 Desin, Llc Base for a self-feeding device for an individual
US9320670B2 (en) * 2012-07-13 2016-04-26 Roger A Spade Method and apparatus for rehabilitation of individual after knee replacement
US9849333B2 (en) * 2012-08-31 2017-12-26 Blue Goji Llc Variable-resistance exercise machine with wireless communication for smart device control and virtual reality applications
US10549153B2 (en) * 2012-08-31 2020-02-04 Blue Goji Llc Virtual reality and mixed reality enhanced elliptical exercise trainer
US11191996B2 (en) 2012-08-31 2021-12-07 Blue Goji Llc Body joystick for interacting with virtual reality or mixed reality machines or software applications
US11465014B2 (en) * 2012-08-31 2022-10-11 Blue Goji Llc Body joystick for interacting with virtual reality or mixed reality machines or software applications with brainwave entrainment
US20140094721A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Ibrahima Diallo Device and Method for Knee Rehabilitation
AU2013350319B2 (en) * 2012-11-23 2017-04-27 Flinders University Of South Australia Method of therapy and haptic gaming system for sensory agnosia
WO2014085810A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Northeastern University Multiple degree of freedom portable rehabilitation system having dc motor-based, multi-mode actuator
CN105142714B (en) 2013-01-21 2018-02-16 卡拉健康公司 For controlling the apparatus and method trembled
US20140255890A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Hill-Rom Services, Inc. Patient support apparatus with physical therapy system
JP6940948B2 (en) 2013-03-14 2021-09-29 エクソ・バイオニクス,インコーポレーテッド Powered orthodontic appliance system for collaborative ground rehabilitation
US9539118B2 (en) * 2013-03-15 2017-01-10 Neurolutions, Inc. Brain-controlled body movement assistance devices and methods
US10034813B1 (en) * 2013-03-15 2018-07-31 Alan H. Silver System and method for a deep tissue massager
US9390630B2 (en) * 2013-05-03 2016-07-12 John James Daniels Accelerated learning, entertainment and cognitive therapy using augmented reality comprising combined haptic, auditory, and visual stimulation
JP6210363B2 (en) * 2013-05-24 2017-10-11 株式会社安川電機 Training equipment
JP6229969B2 (en) * 2013-06-28 2017-11-15 株式会社スペース・バイオ・ラボラトリーズ Walking training support device, walking training support system and program
CN103431976B (en) * 2013-07-19 2016-05-04 燕山大学 Based on lower limb rehabilitation robot system and the control method thereof of electromyographic signal feedback
DE102013218823A1 (en) * 2013-09-19 2015-04-02 Kuka Laboratories Gmbh Method for manually adjusting the pose of a manipulator arm of an industrial robot and associated industrial robots
CN105979919B (en) * 2013-09-27 2019-09-20 埃斯顿(南京)医疗科技有限公司 The non-exoskeleton-type rehabilitation equipment of multi-activity axis
JP6201126B2 (en) * 2013-11-07 2017-09-27 株式会社人機一体 Master-slave system
JP6114837B2 (en) * 2013-11-14 2017-04-12 村田機械株式会社 Training equipment
WO2015072479A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 村田機械株式会社 Training apparatus
DE102013223603A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-21 Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh robot arm
EP3140013A1 (en) * 2013-11-26 2017-03-15 Impur S.r.l. Fitness exercise for the handicapped and the able-bodied
US9297898B1 (en) * 2014-01-27 2016-03-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Acousto-optical method of encoding and visualization of underwater space
US9844871B2 (en) 2014-03-05 2017-12-19 BlueSky Designs, Inc. Automated mounting and positioning apparatus for increased user independence
JP2015173829A (en) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社東芝 Driving system and driving method
EP3123284B1 (en) * 2014-03-24 2020-05-06 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and method for virtual feedback with haptic devices
EP2923683A1 (en) * 2014-03-27 2015-09-30 Université Catholique De Louvain Upper limbs rehabilitating, monitoring and/or evaluating interactive device
CN103876756A (en) * 2014-04-18 2014-06-25 南京工程学院 Lower limb power-assisted exoskeleton robot gait pattern identification method and system
US9265685B1 (en) * 2014-05-01 2016-02-23 University Of South Florida Compliant bimanual rehabilitation device and method of use thereof
US11304651B2 (en) * 2014-05-24 2022-04-19 The Governors Of The University Of Alberta Systems and methods for diagnosis and treatment of swallowing disorders
EP4360697A1 (en) 2014-06-02 2024-05-01 Cala Health, Inc. Systems and methods for peripheral nerve stimulation to treat tremor
US9718187B2 (en) * 2014-06-11 2017-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Robot controlling method, robot apparatus, program, recording medium, and method for manufacturing assembly component
US9814934B2 (en) * 2014-06-11 2017-11-14 Brian Alexander Mabrey Baseline attenuated muscle (BAM) method
JPWO2015199086A1 (en) 2014-06-23 2017-06-22 Cyberdyne株式会社 Motion reproduction system and motion reproduction device
EP3165208B1 (en) 2014-07-03 2018-09-12 Teijin Pharma Limited Rehabilitation assistance device and program for controlling rehabilitation assistance device
CN104363982B (en) * 2014-07-15 2018-02-02 中国科学院自动化研究所 Upper limb rehabilitation robot system
CN106714685B (en) * 2014-07-23 2020-06-19 新加坡科技研究局 System for rehabilitation using haptic devices and brain-computer interface
JP6140114B2 (en) * 2014-07-31 2017-05-31 ファナック株式会社 Mobile human cooperative robot
EP3179954A4 (en) 2014-08-12 2018-03-14 Intuitive Surgical Operations Inc. Detecting uncontrolled movement
US20160059077A1 (en) * 2014-08-27 2016-03-03 University Of Utah Research Foundation Exercise therapy and rehabilitation system and method
US10376734B1 (en) * 2014-09-07 2019-08-13 Eli Razon Gait training exercise and analysis systems for body support systems with adjustable user body weight force
US20160151232A1 (en) * 2014-09-22 2016-06-02 Respirtech Hfcc therapy system providing device adherence data
US10654174B2 (en) * 2014-10-28 2020-05-19 Festo Se & Co. Kg Universal end of arm robot tool
JP6341057B2 (en) 2014-10-29 2018-06-13 村田機械株式会社 Training equipment
JP6561452B2 (en) 2014-10-29 2019-08-21 村田機械株式会社 Training apparatus, calculation method, and program
JP6368792B2 (en) 2014-10-29 2018-08-01 村田機械株式会社 Training apparatus and ability correction method
CN107106397B (en) 2014-10-29 2021-01-19 村田机械株式会社 Training device and method for correcting force component signal
ES2905096T3 (en) 2014-11-11 2022-04-07 Ekso Bionics Inc exoskeleton
US9604094B2 (en) * 2014-11-13 2017-03-28 Antranik Kosyan Portable exercise machine
NO3136729T3 (en) 2014-11-17 2018-06-16
US9999561B2 (en) * 2014-11-26 2018-06-19 Carol Nelson Shoulder and/or knee physical therapy and range of motion device
US20160193495A1 (en) * 2014-11-26 2016-07-07 Carol Nelson Physical Therapy and Range of Motion Device
US9375853B1 (en) * 2014-12-03 2016-06-28 Google Inc. Methods and systems to provide feedback based on a motion per path metric indicative of an effect of motion associated with components of a robotic device
US9592608B1 (en) * 2014-12-15 2017-03-14 X Development Llc Methods and systems for providing feedback during teach mode
US10286253B1 (en) * 2015-01-02 2019-05-14 Keith Emery Johnson Reciprocating dynamometer to assess human physical capacity and muscle composition
US20180289577A1 (en) * 2015-01-18 2018-10-11 Calabrian High Tech Srl Six Degrees of Freedom Self Balanced Hybrid Serial-Parallel Robotic Systemfor Rehabilitation of Upper and Lower Limbs, Left and Right
WO2016117998A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-28 Universiti Teknologi Malaysia (Utm) A robot-assisted therapy system
US10786415B2 (en) 2015-03-20 2020-09-29 Regents Of The University Of Minnesota Systems and methods for assessing and training wrist joint proprioceptive function
FR3034213B1 (en) * 2015-03-24 2018-06-01 Insa De Rennes METHOD FOR IMPROVED CORRECTION OF A TRACK IN A DEVICE FOR AIDING THE MOVEMENT OF PEOPLE
ES1138656Y (en) * 2015-04-09 2015-07-16 Synergy Movement Technologies 3 000 S L DEVICE FOR THE CONTROL OF A PHYSICAL TRAINING
CN104758142B (en) * 2015-04-10 2017-06-27 电子科技大学 A kind of assistance exoskeleton robot
CN108883335A (en) 2015-04-14 2018-11-23 约翰·詹姆斯·丹尼尔斯 The more sensory interfaces of wearable electronics for people and machine or person to person
EP3085351A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-26 Lambda Health System SA Motorized exercise device and methods of exercise learning
US10730178B2 (en) 2015-05-05 2020-08-04 Ekso Bionics, Inc. Ensuring operator engagement in an exoskeleton bionic device
KR101694465B1 (en) * 2015-05-07 2017-01-10 재단법인대구경북과학기술원 Active type dining assistive device
JP2018516702A (en) 2015-06-10 2018-06-28 カラ ヘルス, インコーポレイテッドCala Health, Inc. System and method for peripheral nerve stimulation for treating tremor with removable therapeutic devices and monitoring devices
US11957635B2 (en) 2015-06-20 2024-04-16 Therabody, Inc. Percussive therapy device with variable amplitude
US10909884B2 (en) * 2015-06-22 2021-02-02 Applied Minds, Llc Electronically adjustable joint, and associated systems and methods
US10736544B2 (en) 2015-09-09 2020-08-11 The Regents Of The University Of California Systems and methods for facilitating rehabilitation therapy
US10475352B2 (en) * 2015-09-09 2019-11-12 The Regents Of The University Of California Systems and methods for facilitating rehabilitation therapy
WO2017050961A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-30 Université Catholique de Louvain Rehabilitation system and method
CN108348746B (en) 2015-09-23 2021-10-12 卡拉健康公司 System and method for peripheral nerve stimulation in fingers or hands to treat hand tremor
DE102015221337A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Keba Ag Method and control system for controlling the movements of articulated arms of an industrial robot as well as motion specification means used thereby
US20170177833A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-22 Intel Corporation Smart placement of devices for implicit triggering of feedbacks relating to users' physical activities
US9919422B1 (en) 2016-01-06 2018-03-20 X Development Llc Methods and systems to provide mechanical feedback during movement of a robotic system
EP3405251A4 (en) 2016-01-21 2019-08-28 Cala Health, Inc. Systems, methods and devices for peripheral neuromodulation for treating diseases related to overactive bladder
US20170246506A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 Barrett Productions, LLC Resistive therapeutic wrist dynamometer and exerciser device
US10456078B2 (en) * 2016-03-03 2019-10-29 Chandrasekaran Jayaraman Wearable device and system for preventative health care for repetitive strain injuries
US10071286B1 (en) * 2016-03-24 2018-09-11 Brunswick Corporation Systems and methods for determining and indicating a desired corrective change in exercise technique
US10118073B2 (en) * 2016-04-04 2018-11-06 Worldpro Group, LLC Interactive apparatus and methods for muscle strengthening
JP6418652B2 (en) * 2016-04-22 2018-11-07 トヨタ自動車株式会社 Upper limb rehabilitation support apparatus and method for operating the same
US10384092B1 (en) * 2016-05-07 2019-08-20 Gregory Karapetian Isometric exercise device
KR101864709B1 (en) * 2016-05-10 2018-06-07 한국과학기술연구원 Device for Upper-limb rehabilitation
WO2017204586A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 주식회사 네오펙트 Rehabilitation training apparatus
KR101808137B1 (en) 2016-05-27 2017-12-13 주식회사 네오펙트 Rehabilitation training apparatus
KR101898092B1 (en) * 2016-06-17 2018-09-12 주식회사 뉴로메카 Controller for controlling multi dof robot end effector, control method for controlling multi dof robot using said controller and robot operated by said controller
US9861856B1 (en) 2016-06-21 2018-01-09 Boston Biomotion, Inc. Computerized exercise apparatus
ES2870671T3 (en) * 2016-06-29 2021-10-27 Fundacion Tecnalia Res & Innovation Portable device for the rehabilitation of the upper limbs
EP3315177A4 (en) * 2016-06-30 2019-06-12 Shanghai Fourier Intelligence Co., Ltd. Upper limb rehabilitation training machine
CA3030029A1 (en) 2016-07-08 2018-01-11 Cala Health, Inc. Systems and methods for stimulating n nerves with exactly n electrodes and improved dry electrodes
CN106039654A (en) * 2016-08-09 2016-10-26 广州晓康医疗科技有限公司 Upper limb rehabilitation training method based on virtual driving experience
US10426267B2 (en) * 2016-09-09 2019-10-01 Steelcase Inc. Office systems with shape memory materials
JP6437497B2 (en) * 2016-09-13 2018-12-12 本田技研工業株式会社 floating joint
BR102016022139B1 (en) * 2016-09-26 2020-12-08 Antonio Massato Makiyama equipment for motor rehabilitation of upper and lower limbs
JP6870264B2 (en) * 2016-09-30 2021-05-12 セイコーエプソン株式会社 Exercise training equipment and programs
US10434643B1 (en) * 2016-10-25 2019-10-08 X Development Llc Grounded SEA actuator
JP2020516327A (en) 2016-11-25 2020-06-11 キナプティック・エルエルシー Haptic human/mechanical interface and wearable electronics methods and apparatus
US10810907B2 (en) 2016-12-19 2020-10-20 National Board Of Medical Examiners Medical training and performance assessment instruments, methods, and systems
US20180225985A1 (en) * 2017-02-06 2018-08-09 Dusan Damjanovic Operator readiness testing and tracking system
EP3583589A1 (en) * 2017-02-14 2019-12-25 Applied Medical Resources Corporation Laparoscopic training system
JP6897177B2 (en) * 2017-03-10 2021-06-30 セイコーエプソン株式会社 Computer programs for training equipment that can be used for rehabilitation and training equipment that can be used for rehabilitation
US10639510B2 (en) * 2017-03-20 2020-05-05 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Human musculoskeletal support and training system methods and devices
CN110809486B (en) 2017-04-03 2024-10-11 卡拉健康公司 Peripheral nerve modulation system, method and device for treating diseases associated with overactive bladder
US11090528B2 (en) 2017-05-04 2021-08-17 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Robotic physical therapy systems and data analysis of user interactions
US20210402247A1 (en) * 2017-05-26 2021-12-30 University Of Melbourne Electromechanical robotic manipulandum device
RU2692535C1 (en) * 2017-06-05 2019-06-25 Общество с ограниченной ответственностью "БИОТЕХПРОДАКТС" Method of rehabilitation and recovery of motor activity under audiovisual self-control
KR102050074B1 (en) * 2017-06-09 2019-11-28 (주)젠아트 Damping actuating apparatus and rehabitlitation training apparatus using same it
JP6506348B2 (en) * 2017-06-14 2019-04-24 ファナック株式会社 Robot teaching device to correct robot's trajectory
DE102017114290A1 (en) * 2017-06-27 2018-12-27 ReActive Robotics GmbH Measuring method and device for determining the length ratios, the position and / or the radius of movement of the lower extremities of a bedridden patient
US11154750B2 (en) * 2017-06-30 2021-10-26 Marquette University Motor assisted split-crank pedaling device
WO2019005292A1 (en) 2017-06-30 2019-01-03 Marquette University Motor assisted split-crank pedaling device
US11357690B2 (en) * 2017-07-18 2022-06-14 Beable Health Pvt Ltd Apparatuses for arm exercise
US20190184574A1 (en) * 2017-09-13 2019-06-20 Chao-Wei CHEN Systems and methods for automated rehabilitation
EP3684463A4 (en) 2017-09-19 2021-06-23 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement
ES2790402T3 (en) * 2017-10-06 2020-10-27 Simplana Gmbh Support device and its operating procedure
EP3697363A4 (en) * 2017-10-18 2021-07-14 Iregained Inc. System and method for providing indirect movement feedback during sensorimotor function rehabilitation and enhancement
CA3079447A1 (en) 2017-10-18 2019-04-25 The University Of Western Ontario Motorized rehabilitation device
US10888732B2 (en) 2017-11-01 2021-01-12 Proteus Motion Inc. Exercise device limb interface
US11717686B2 (en) 2017-12-04 2023-08-08 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to facilitate learning and performance
US11234781B2 (en) * 2017-12-31 2022-02-01 Asensus Surgical Us, Inc. Dynamic control of surgical instruments in a surgical robotic system
US11478603B2 (en) 2017-12-31 2022-10-25 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to enhance emotional response
US11857778B2 (en) 2018-01-17 2024-01-02 Cala Health, Inc. Systems and methods for treating inflammatory bowel disease through peripheral nerve stimulation
JP6802587B2 (en) * 2018-02-14 2020-12-16 リアルガム カンパニー リミテッドRealgam Co.,Ltd. Interface device
US11210961B2 (en) 2018-03-12 2021-12-28 Neurological Rehabilitation Virtual Reality, LLC Systems and methods for neural pathways creation/reinforcement by neural detection with virtual feedback
CN108523908B (en) * 2018-04-03 2020-12-11 丽水学院 Measurement device for frog class four limbs pulling force
IT201800004667A1 (en) 2018-04-18 2019-10-18 Cooperation system between wheelchair and exercise equipment
US11364361B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Neuroenhancement Lab, LLC System and method for inducing sleep by transplanting mental states
US10705596B2 (en) * 2018-05-09 2020-07-07 Neurolofical Rehabilitation Virtual Reality, LLC Systems and methods for responsively adaptable virtual environments
US20190354183A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-21 Immersion Corporation Kinesthetic feedback to virtual and augmented reality controllers
US10610444B2 (en) * 2018-05-30 2020-04-07 Gary Hill Massage system
AU2019302528A1 (en) * 2018-07-09 2021-03-04 Xr Health Il Ltd Systems and methods for guiding and measuring neck and shoulder protraction and retraction motions in virtual/augmented reality
US11426618B2 (en) * 2018-08-14 2022-08-30 Tonal Systems, Inc. Racking and unracking exercise machine
JP7475620B2 (en) 2018-08-23 2024-04-30 オージー技研株式会社 Motor function recovery training device
US11266868B2 (en) 2018-09-04 2022-03-08 John Ronan Muscle stimulation device
WO2020056418A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Neuroenhancement Lab, LLC System and method of improving sleep
HUP1800354A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-28 Gyoergy Vasvari Method for increasing physical activity
KR102090765B1 (en) * 2018-11-30 2020-03-18 대한민국(관리청: 특허청장, 승계청: 국립재활원장) device for bilateral upper extremity motor function rehabilitation and assessment
CN109568095B (en) * 2018-12-04 2021-12-14 海南元视明科技有限公司 Rehabilitation training device for correcting eyesight
CN109364434A (en) * 2018-12-11 2019-02-22 江苏苏云医疗器材有限公司 A kind of musculi colli rehabilitation training equipment
US11357697B2 (en) * 2018-12-26 2022-06-14 Therabody, Inc. Percussive therapy device
US10940081B2 (en) 2019-05-07 2021-03-09 Theragun, Inc. Percussive massage device with force meter
US12064387B2 (en) 2018-12-26 2024-08-20 Therabody, Inc. Percussive therapy device with electrically connected attachment
US11890253B2 (en) 2018-12-26 2024-02-06 Therabody, Inc. Percussive therapy device with interchangeable modules
US11517381B2 (en) * 2019-01-01 2022-12-06 Asensus Surgical Us, Inc. Interchangeable input handles for a surgeon console of a robotic surgical system
US12035206B2 (en) 2019-01-13 2024-07-09 Kinaptic, LLC Fabric, connections and functional structures for wearable electronic garments and applications for the same
KR102246686B1 (en) * 2019-02-26 2021-04-30 한국과학기술원 Muscle synergy measurement system and method for analysis using the same
US12029940B2 (en) 2019-03-11 2024-07-09 Rom Technologies, Inc. Single sensor wearable device for monitoring joint extension and flexion
JP7081540B2 (en) * 2019-03-15 2022-06-07 トヨタ自動車株式会社 Balance training equipment, control methods and programs
WO2020209743A1 (en) * 2019-04-10 2020-10-15 Мария Сергеевна АШАПКИНА Method for rehabilitating and restoring physical activity under audiovisual self-control
US11813221B2 (en) 2019-05-07 2023-11-14 Therabody, Inc. Portable percussive massage device
US11998504B2 (en) 2019-05-07 2024-06-04 Therabody, Inc. Chair including percussive massage therapy
WO2020224731A1 (en) * 2019-05-08 2020-11-12 Life Science Robotics Aps Rehabilitation robot
US11957960B2 (en) 2019-05-10 2024-04-16 Rehab2Fit Technologies Inc. Method and system for using artificial intelligence to adjust pedal resistance
US11957956B2 (en) 2019-05-10 2024-04-16 Rehab2Fit Technologies, Inc. System, method and apparatus for rehabilitation and exercise
US12102878B2 (en) 2019-05-10 2024-10-01 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for using artificial intelligence to determine a user's progress during interval training
US11904207B2 (en) 2019-05-10 2024-02-20 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for using artificial intelligence to present a user interface representing a user's progress in various domains
US11433276B2 (en) 2019-05-10 2022-09-06 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for using artificial intelligence to independently adjust resistance of pedals based on leg strength
JP7445276B2 (en) * 2019-05-13 2024-03-07 学校法人北里研究所 Rehabilitation support system
US11786694B2 (en) 2019-05-24 2023-10-17 NeuroLight, Inc. Device, method, and app for facilitating sleep
WO2020257130A1 (en) * 2019-06-16 2020-12-24 Riveron Rudy Alexander Treatment force application device
US11896540B2 (en) 2019-06-24 2024-02-13 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for implementing an exercise protocol for osteogenesis and/or muscular hypertrophy
JP7200851B2 (en) * 2019-06-27 2023-01-10 トヨタ自動車株式会社 LEARNING DEVICE, REHABILITATION SUPPORT SYSTEM, METHOD, PROGRAM, AND LEARNED MODEL
JP7124796B2 (en) * 2019-06-27 2022-08-24 トヨタ自動車株式会社 Rehabilitation support system, method of operating rehabilitation support device, and rehabilitation support program
US10786181B1 (en) 2019-07-23 2020-09-29 John D Echols Goniometer
JP6714285B1 (en) * 2019-07-31 2020-06-24 株式会社mediVR Rehabilitation support device and rehabilitation support method
US11071597B2 (en) 2019-10-03 2021-07-27 Rom Technologies, Inc. Telemedicine for orthopedic treatment
CN110664587B (en) * 2019-09-30 2021-11-05 太原理工大学 Spherical parallel wrist rehabilitation robot
US11890468B1 (en) 2019-10-03 2024-02-06 Cala Health, Inc. Neurostimulation systems with event pattern detection and classification
US12062425B2 (en) 2019-10-03 2024-08-13 Rom Technologies, Inc. System and method for implementing a cardiac rehabilitation protocol by using artificial intelligence and standardized measurements
US11069436B2 (en) 2019-10-03 2021-07-20 Rom Technologies, Inc. System and method for use of telemedicine-enabled rehabilitative hardware and for encouraging rehabilitative compliance through patient-based virtual shared sessions with patient-enabled mutual encouragement across simulated social networks
US11961603B2 (en) 2019-10-03 2024-04-16 Rom Technologies, Inc. System and method for using AI ML and telemedicine to perform bariatric rehabilitation via an electromechanical machine
US11955223B2 (en) 2019-10-03 2024-04-09 Rom Technologies, Inc. System and method for using artificial intelligence and machine learning to provide an enhanced user interface presenting data pertaining to cardiac health, bariatric health, pulmonary health, and/or cardio-oncologic health for the purpose of performing preventative actions
US20210142893A1 (en) * 2019-10-03 2021-05-13 Rom Technologies, Inc. System and method for processing medical claims
US11915816B2 (en) 2019-10-03 2024-02-27 Rom Technologies, Inc. Systems and methods of using artificial intelligence and machine learning in a telemedical environment to predict user disease states
US11317975B2 (en) 2019-10-03 2022-05-03 Rom Technologies, Inc. Method and system for treating patients via telemedicine using sensor data from rehabilitation or exercise equipment
US11101028B2 (en) 2019-10-03 2021-08-24 Rom Technologies, Inc. Method and system using artificial intelligence to monitor user characteristics during a telemedicine session
US11923065B2 (en) 2019-10-03 2024-03-05 Rom Technologies, Inc. Systems and methods for using artificial intelligence and machine learning to detect abnormal heart rhythms of a user performing a treatment plan with an electromechanical machine
US11978559B2 (en) 2019-10-03 2024-05-07 Rom Technologies, Inc. Systems and methods for remotely-enabled identification of a user infection
US12087426B2 (en) 2019-10-03 2024-09-10 Rom Technologies, Inc. Systems and methods for using AI ML to predict, based on data analytics or big data, an optimal number or range of rehabilitation sessions for a user
US11955220B2 (en) 2019-10-03 2024-04-09 Rom Technologies, Inc. System and method for using AI/ML and telemedicine for invasive surgical treatment to determine a cardiac treatment plan that uses an electromechanical machine
US12020800B2 (en) 2019-10-03 2024-06-25 Rom Technologies, Inc. System and method for using AI/ML and telemedicine to integrate rehabilitation for a plurality of comorbid conditions
US12020799B2 (en) 2019-10-03 2024-06-25 Rom Technologies, Inc. Rowing machines, systems including rowing machines, and methods for using rowing machines to perform treatment plans for rehabilitation
US11955221B2 (en) 2019-10-03 2024-04-09 Rom Technologies, Inc. System and method for using AI/ML to generate treatment plans to stimulate preferred angiogenesis
US11887717B2 (en) 2019-10-03 2024-01-30 Rom Technologies, Inc. System and method for using AI, machine learning and telemedicine to perform pulmonary rehabilitation via an electromechanical machine
US11075000B2 (en) 2019-10-03 2021-07-27 Rom Technologies, Inc. Method and system for using virtual avatars associated with medical professionals during exercise sessions
US11955222B2 (en) 2019-10-03 2024-04-09 Rom Technologies, Inc. System and method for determining, based on advanced metrics of actual performance of an electromechanical machine, medical procedure eligibility in order to ascertain survivability rates and measures of quality-of-life criteria
EP4041138A1 (en) 2019-10-11 2022-08-17 Neurolutions, Inc. Orthosis systems and rehabilitation of impaired body parts
CN110680395A (en) * 2019-10-22 2020-01-14 浙江德尚韵兴医疗科技有限公司 Automatic ultrasonic scanning system
US11559724B2 (en) 2019-12-03 2023-01-24 David Lowell Norfleet-Vilaro System to determine and dictate individual exercise thresholds to maximize desired neurological response
CN110788872A (en) * 2019-12-09 2020-02-14 哈尔滨理工大学 Foot both sides reflecting region massage robot
US10705597B1 (en) * 2019-12-17 2020-07-07 Liteboxer Technologies, Inc. Interactive exercise and training system and method
KR102482933B1 (en) * 2019-12-31 2023-01-03 대한민국 System and apparatus for evaluation of speed-accuracy-tradeoff and training motor-cognitive dual-task
IT202100003941A1 (en) 2021-02-19 2022-08-19 Univ Della Calabria DEVICE FOR THE REHABILITATION OF THE LIMBS
US11266879B2 (en) * 2020-02-24 2022-03-08 Hiwin Technologies Corp. Adaptive active training system
WO2021188780A1 (en) 2020-03-19 2021-09-23 Proteus Motion Inc. Exercise device
RU2738539C1 (en) * 2020-03-30 2020-12-14 Андрей Борисович Погорелов Health-improving complex
US12031982B2 (en) 2020-04-19 2024-07-09 John J. Daniels Using exhaled breath condensate for testing for a biomarker of COVID-19
CN111493826A (en) * 2020-04-21 2020-08-07 西安市红会医院 Biomechanics simulation tester for spine
US11107591B1 (en) 2020-04-23 2021-08-31 Rom Technologies, Inc. Method and system for describing and recommending optimal treatment plans in adaptive telemedical or other contexts
CN111467186A (en) * 2020-04-29 2020-07-31 卢元荣 Rehabilitation treatment equipment for micro leg body function training
US11901061B2 (en) * 2020-05-29 2024-02-13 PT Genie, LLC Adaptation of telehealth in physical therapy
CN111759716B (en) * 2020-07-08 2022-03-29 张鹭 Orthopedic spinal injury treatment device
JP7322831B2 (en) * 2020-07-28 2023-08-08 トヨタ自動車株式会社 TRAINING SYSTEM, TRAINING PLAN GENERATION METHOD AND PROGRAM
US11389699B2 (en) 2020-07-28 2022-07-19 Tonal Systems, Inc. Smarter user handles for exercise machine
JP2022024766A (en) * 2020-07-28 2022-02-09 トヨタ自動車株式会社 Training system, training method, and program
US11607586B1 (en) 2020-08-03 2023-03-21 Titin Km Biomedical Corp. Shoulder strengthening apparatus
US12100499B2 (en) 2020-08-06 2024-09-24 Rom Technologies, Inc. Method and system for using artificial intelligence and machine learning to create optimal treatment plans based on monetary value amount generated and/or patient outcome
CN112089427B (en) * 2020-08-31 2023-06-13 南京麦澜德医疗科技有限公司 Finger joint rehabilitation training evaluation method and system
US11786421B2 (en) * 2020-09-16 2023-10-17 Toyota Motor North America, Inc. Wheelchair systems with emergency stop features
CN112156431B (en) * 2020-10-14 2021-08-13 邢子苓 Efficient rehabilitation training device for upper and lower limbs and using method thereof
EP4228771A1 (en) * 2020-10-19 2023-08-23 Tonal Systems, Inc. Exercise machine with retractable arm
FR3115467B1 (en) * 2020-10-22 2023-01-13 Centre Nat Rech Scient Device for rehabilitation, training or physical preparation
KR102519939B1 (en) * 2020-11-16 2023-04-10 주식회사엑소시스템즈 Server for managing digital prescription based on muscle examination
CN112690795B (en) * 2020-12-22 2022-05-20 四川大学华西医院 Accurate force sensing device for lower limb load bearing
US20220265501A1 (en) * 2021-02-22 2022-08-25 Christopher Joseph Elia Robotic head holding system for surgical procedures, and associated devices and methods
CN113100755B (en) * 2021-03-26 2023-01-24 河北工业大学 Limb rehabilitation training and evaluating system based on visual tracking control
AU2021104614A4 (en) * 2021-04-14 2021-09-23 Madad Pty Ltd A test method for assessing spinal and skeletal alignment
AU2021104660A4 (en) * 2021-04-14 2021-09-30 Madad Pty Ltd A mattress test manikin-lateral position
CN113230086B (en) * 2021-04-21 2022-02-22 广州中医药大学(广州中医药研究院) Prevent osteoporosis's exercise device
EP4086916A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-09 Koninklijke Philips N.V. Patient positioning adaptive guidance system
CN114028153B (en) * 2021-09-18 2024-04-02 深圳华鹊景医疗科技有限公司 Rehabilitation robot and control method thereof
CN114171162B (en) * 2021-12-03 2022-10-11 广州穗海新峰医疗设备制造股份有限公司 Mirror neuron rehabilitation training method and system based on big data analysis
CN114082153B (en) * 2021-12-04 2022-12-09 郑州大学 A temper device for cerebral apoplexy patient
US11857481B2 (en) 2022-02-28 2024-01-02 Therabody, Inc. System for electrical connection of massage attachment to percussive therapy device
IT202200009317A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-06 Consiglio Nazionale Ricerche Device for bilateral rehabilitation
CN114870325A (en) * 2022-05-20 2022-08-09 深圳市第三人民医院 Intelligent upper limb rehabilitation training instrument
CN114869306A (en) * 2022-06-14 2022-08-09 东南大学 Game theory and sEMG-based upper limb rehabilitation robot self-adaptive control method and system
CN115026837A (en) * 2022-07-25 2022-09-09 武汉科技大学 High-altitude operation robot and remote control method and remote control system thereof
US20240091591A1 (en) * 2022-09-18 2024-03-21 Gymbot, Llc Normalized isokinetic strength training performance and prescription
KR102651985B1 (en) * 2022-09-19 2024-03-26 배재대학교 산학협력단 Virtual reality-based mobility aid apparatus experience system
US11992455B1 (en) * 2023-05-08 2024-05-28 Aescape, Inc. User adjustment of robotic massage

Family Cites Families (173)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2206902A (en) * 1935-04-29 1940-07-09 Kost Alwin Foot corrective device
US3745990A (en) * 1969-05-21 1973-07-17 H Neis Human motor coordination measuring apparatus
US3919691A (en) * 1971-05-26 1975-11-11 Bell Telephone Labor Inc Tactile man-machine communication system
US3824991A (en) * 1972-09-05 1974-07-23 W Whitaker Therapeutic chair for exercising back muscles
US3929462A (en) * 1974-10-21 1975-12-30 Irving Karmin Pattern training apparatus
DE7531129U (en) * 1975-10-02 1976-03-18 Schuckmann, Alfred Von, 5657 Haan WORK SEAT
CA1021818A (en) * 1976-10-01 1977-11-29 A. Marcel Giguere Apparatus for progressive and controlled physiotherapy of the human foot after an accident
US4306714A (en) * 1980-04-07 1981-12-22 Loomis Joseph L Iso-energetic ankle exerciser
US4724842A (en) 1982-05-19 1988-02-16 Charters Thomas H Method and apparatus for muscle stimulation
US5269318A (en) * 1982-08-16 1993-12-14 Neurocom International Inc. Apparatus and method for movement coordination analysis
JPS5971151A (en) 1982-10-15 1984-04-21 Clarion Co Ltd Rapid traverse/rewinding mechanism
US4499900A (en) * 1982-11-26 1985-02-19 Wright State University System and method for treating paralyzed persons
JPS59160455A (en) 1983-03-03 1984-09-11 半田 康延 Apparatus for restoring paralyzed upper arm function of heavy limb paralyzed patient by upper motion nerve obstacle
US4582049A (en) * 1983-09-12 1986-04-15 Ylvisaker Carl J Patient initiated response method
JPS60200312A (en) * 1984-03-26 1985-10-09 Hitachi Ltd Automatic device for graphic practice or the like
JPS6171984A (en) * 1984-09-17 1986-04-12 三菱重工業株式会社 General-purpose master operating section for steering type manipulator
US4691694A (en) * 1984-11-29 1987-09-08 Biodex Corporation Muscle exercise and rehabilitation apparatus
JPS61217174A (en) 1985-03-22 1986-09-26 新技術事業団 System for reproducing living body function by functional electric stimulation
JPS61265151A (en) 1985-05-17 1986-11-22 カ−ル、ジエ−、イルビセイカ− Method for allowing patient to begin re-training of weakenedmuscle group
US4685928A (en) 1985-10-04 1987-08-11 Ivan Yaeger Artificial arm and hand assembly
US4773398A (en) * 1985-11-14 1988-09-27 Tatom Andrew J Physical therapy apparatus
US4765610A (en) * 1986-08-21 1988-08-23 Sidwell David A Accessory for weightlifting equipment
US5070873A (en) * 1987-02-13 1991-12-10 Sigmedics, Inc. Method of and apparatus for electrically stimulating quadriceps muscles of an upper motor unit paraplegic
US4883067A (en) * 1987-05-15 1989-11-28 Neurosonics, Inc. Method and apparatus for translating the EEG into music to induce and control various psychological and physiological states and to control a musical instrument
US4824104A (en) 1987-07-10 1989-04-25 Bloch Ralph F Isokinetic exercise method and apparatus, using frictional braking
US4907571A (en) 1987-08-21 1990-03-13 Infutec Inc. Apparatus for the practice of ambulation
DE3732883A1 (en) 1987-09-30 1989-04-20 Kurt Berroth APPARATUS FOR POSITIVE MUSCLE TRAINING
JPH01316815A (en) * 1988-06-17 1989-12-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Three-dimensional indication device
JPH0227420A (en) * 1988-07-15 1990-01-30 A T R Tsushin Syst Kenkyusho:Kk Three-dimensional coordinate input controller and three-dimensional coordinates inputting method
US4936299A (en) * 1988-09-16 1990-06-26 Metropolitan Center For High Technology Method and apparatus for rehabilitation of disabled patients
JPH02102652A (en) 1988-10-12 1990-04-16 Nippon Avionics Co Ltd Rehabilitation training device
US4987767A (en) 1989-06-09 1991-01-29 Research Corporation Technologies, Inc. Exposive detection screening system
JPH0344600A (en) 1989-07-12 1991-02-26 Toshiba Corp Transferring equipment of spent resin
US5358251A (en) * 1989-08-14 1994-10-25 Ashton James T Golf training aid/simulator
US4966413A (en) * 1989-08-17 1990-10-30 Palarski Timothy D Articulated relaxation chair
JPH0339345U (en) * 1989-08-22 1991-04-16
JPH0381786A (en) 1989-08-25 1991-04-08 Hitachi Koki Co Ltd Method for regulating output of light source for optical printer
JPH0344600U (en) * 1989-09-07 1991-04-25
JPH0381786U (en) * 1989-12-12 1991-08-21
JPH0387629U (en) * 1989-12-21 1991-09-06
US5244441A (en) * 1990-01-31 1993-09-14 Loredan Biomedical, Inc. Position-based motion controller
US5231998A (en) 1990-06-25 1993-08-03 Massachusetts Institute Of Technology Whole-arm orthosis for steadying limb motion
US5048826A (en) * 1990-08-23 1991-09-17 Ryan William C Safety apparatus for use with barbell assembly
US5179939A (en) * 1990-08-27 1993-01-19 Sutter Corporation Passive anatomic shoulder exerciser
US5158074A (en) * 1990-12-19 1992-10-27 Sutter Corporation Rehabilitation patient positioning device
US5211161A (en) * 1991-01-22 1993-05-18 Compagnie Generale De Materiel Orthopedique Three axis passive motion exerciser
US5201772A (en) 1991-01-31 1993-04-13 Maxwell Scott M System for resisting limb movement
US5391128A (en) * 1991-06-06 1995-02-21 Rahabilitation Institute Of Michigan Object delivery exercise system and method
JPH057608A (en) 1991-07-05 1993-01-19 Tobetetsuku:Kk Walking training device
US5476103A (en) 1991-10-10 1995-12-19 Neurocom International, Inc. Apparatus and method for assessment and biofeedback training of leg coordination and strength skills
JP2803694B2 (en) 1991-10-28 1998-09-24 エスエムシー 株式会社 Control system for actuator
US5312439A (en) * 1991-12-12 1994-05-17 Loeb Gerald E Implantable device having an electrolytic storage electrode
US5193539A (en) 1991-12-18 1993-03-16 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Implantable microstimulator
US5193540A (en) 1991-12-18 1993-03-16 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Structure and method of manufacture of an implantable microstimulator
US5282460A (en) * 1992-01-06 1994-02-01 Joyce Ann Boldt Three axis mechanical joint for a power assist device
US5413611A (en) * 1992-07-21 1995-05-09 Mcp Services, Inc. Computerized electronic prosthesis apparatus and method
US5343856A (en) * 1992-11-18 1994-09-06 Proctor Alfred E Complete body passive exercise machine
US5454774A (en) * 1993-02-18 1995-10-03 Davis; Ronald R. Goal oriented learning device
US5311880A (en) * 1993-04-14 1994-05-17 Lancaster Eric B Method and apparatus for objective evaluation of patient ambulation, balance and weight bearing status
US5476428A (en) 1993-05-20 1995-12-19 Computer Sports Medicine, Inc. Asymmetric force applicator attachment for weight stack type exercise machines
US5466213A (en) 1993-07-06 1995-11-14 Massachusetts Institute Of Technology Interactive robotic therapist
US5954621A (en) * 1993-07-09 1999-09-21 Kinetecs, Inc. Exercise apparatus and technique
EP0707467B1 (en) * 1993-07-09 2005-06-01 Kinetecs, Inc. Exercise apparatus and technique
US6057828A (en) 1993-07-16 2000-05-02 Immersion Corporation Method and apparatus for providing force sensations in virtual environments in accordance with host software
US5397865A (en) * 1993-11-15 1995-03-14 Park; Noel S. Digitizing tablet with display and plot capability, and methods of training a user
JP3638627B2 (en) 1993-12-14 2005-04-13 株式会社日本メディックス Walking training device
US5474520A (en) * 1994-03-14 1995-12-12 Bittikofer; Raymond P. Apparatus for producing multiple motions
US5411044A (en) * 1994-04-12 1995-05-02 Andolfi; Alexander S. Patient transfer walker
US5846086A (en) 1994-07-01 1998-12-08 Massachusetts Institute Of Technology System for human trajectory learning in virtual environments
US5919115A (en) 1994-10-28 1999-07-06 The Regents Of Theuniversity Of California Adaptive exercise machine
IL111636A0 (en) 1994-11-14 1995-01-24 Rogozinski Joseph Patient lifting and support systems
JPH08322189A (en) * 1995-05-23 1996-12-03 Nippon Seiko Kk Motor linear actuator
JP3126901B2 (en) 1995-05-24 2001-01-22 シャープ株式会社 Three-dimensional input device and input / output device using three-dimensional input device
US5662693A (en) 1995-06-05 1997-09-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Mobility assist for the paralyzed, amputeed and spastic person
US5616104A (en) 1995-08-10 1997-04-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Human powered centrifuge
WO1997008605A2 (en) 1995-08-21 1997-03-06 Kellinger Frederick J Computer system for cognitive rehabilitation
JP3087629B2 (en) 1995-11-01 2000-09-11 ダイキン工業株式会社 Ice storage device
US6061004A (en) 1995-11-26 2000-05-09 Immersion Corporation Providing force feedback using an interface device including an indexing function
JP3039345B2 (en) 1995-12-19 2000-05-08 住友電装株式会社 Flat cable connector and jig for surface mount connector
JPH09173499A (en) * 1995-12-27 1997-07-08 Takahashi Shoji Kk Training device
US6051017A (en) * 1996-02-20 2000-04-18 Advanced Bionics Corporation Implantable microstimulator and systems employing the same
JP3081786B2 (en) 1996-04-11 2000-08-28 日本電信電話株式会社 High frequency semiconductor device
DE19615392C1 (en) 1996-04-18 1998-01-15 Bavaria Patente & Lizenzen Training, diagnostic and rehabilitation device like a bicycle ergometer
JP3044600B2 (en) 1996-07-10 2000-05-22 常田 一明 Mask door and mask mounting method
JPH1048540A (en) 1996-07-29 1998-02-20 Asahi Optical Co Ltd Endoscope and endoscopic device
US5690389A (en) 1996-09-09 1997-11-25 Ekman; June Pneumatic, ball-shaped chair
US5755645A (en) 1997-01-09 1998-05-26 Boston Biomotion, Inc. Exercise apparatus
JPH10207624A (en) 1997-01-20 1998-08-07 Taito Corp Joy stick for game
US6004244A (en) * 1997-02-13 1999-12-21 Cybex International, Inc. Simulated hill-climbing exercise apparatus and method of exercising
DE69832713T2 (en) 1997-02-26 2006-07-27 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research, Santa Clarita BATTERY OPERATING DEVICE FOR IMPLANTING IN A PATIENT
IT1291169B1 (en) 1997-03-06 1998-12-29 Violetta Dario Riva INTERACTIVE OPERATING BALANCE PLATE DEVICE.
JP4157168B2 (en) 1997-03-27 2008-09-24 アルフレッド イー マン ファウンデーション フォア サイエンティフィック リサーチ Implantable device system for monitoring and / or acting on body parameters
US6064912A (en) * 1997-03-28 2000-05-16 Kenney; John P. Orthotic/electrotherapy for treating contractures due to immobility
US6063046A (en) 1997-04-11 2000-05-16 Allum; John H. Method and apparatus for the diagnosis and rehabilitation of balance disorders
US5830160A (en) 1997-04-18 1998-11-03 Reinkensmeyer; David J. Movement guiding system for quantifying diagnosing and treating impaired movement performance
JP3044600U (en) 1997-06-20 1997-12-22 筱琴 沈 Muscle extension exercise device
JPH119574A (en) 1997-06-24 1999-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Exercising function inspecting instrument
JP3048540B2 (en) 1997-07-29 2000-06-05 信越ポリマー株式会社 Tying strap
JP3570208B2 (en) 1997-09-25 2004-09-29 松下電工株式会社 Exercise analyzer and exercise assist device
FR2769510B1 (en) * 1997-10-14 1999-11-26 Alain Bardon HUMAN BODY REBALANCING APPARATUS
JP3048540U (en) 1997-10-31 1998-05-15 株式会社テックイチ Rehabilitation equipment
JPH11253504A (en) * 1998-03-12 1999-09-21 Sanyo Electric Co Ltd Upper limb motion assisting device
US6354945B1 (en) 1998-05-20 2002-03-12 Alps Electric Co., Ltd. Controller
JP3927340B2 (en) 1998-07-28 2007-06-06 松下電工株式会社 Method and apparatus for determining balance ability
AU5391999A (en) * 1998-08-04 2000-02-28 Intuitive Surgical, Inc. Manipulator positioning linkage for robotic surgery
WO2000010648A1 (en) 1998-08-21 2000-03-02 Hunter James C Abdominal/lowback isolation apparatus
AU6043099A (en) * 1998-09-14 2000-04-03 Rutgers, The State University Of New Jersey Prosthetic, orthotic, and other rehabilitative robotic assistive devices actuated by smart materials
JP2000112335A (en) * 1998-10-04 2000-04-21 Hiroyasu Yamamoto Writing and copying function promoting and training device
DE19846982C2 (en) * 1998-10-12 2001-05-17 Siemens Ag Method and system for monitoring a user's posture on exercise equipment
US6676570B2 (en) * 1998-10-19 2004-01-13 Alexander Valentino Adjustable rehabilitation exercise device
US6774885B1 (en) 1999-01-20 2004-08-10 Motek B.V. System for dynamic registration, evaluation, and correction of functional human behavior
WO2000045897A1 (en) 1999-02-03 2000-08-10 Synergy Innovations, Inc. In-bed exercise machine and method of use
JP2000279463A (en) 1999-03-31 2000-10-10 Sanyo Electric Co Ltd Training device for superior limb function recovery
GB9923400D0 (en) 1999-10-05 1999-12-08 Sms Technologies Limited Balance monitoring
US6870438B1 (en) * 1999-11-10 2005-03-22 Kyocera Corporation Multi-layered wiring board for slot coupling a transmission line to a waveguide
JP4468532B2 (en) 2000-01-28 2010-05-26 株式会社ダイヘン Training equipment
US6277057B1 (en) * 2000-02-28 2001-08-21 Craig Hayden Ankle rehabilitation device
US7189190B2 (en) * 2000-03-10 2007-03-13 Nautilus, Inc. Group program for resistance exercise training
US6645126B1 (en) 2000-04-10 2003-11-11 Biodex Medical Systems, Inc. Patient rehabilitation aid that varies treadmill belt speed to match a user's own step cycle based on leg length or step length
US6592315B2 (en) 2000-05-08 2003-07-15 William Joseph Osborne, Jr. Self-feeding apparatus with hover mode
ES2259662T3 (en) 2000-05-18 2006-10-16 Commwell, Inc. CHAIR AND AUXILIARY DEVICE WITH MEDICAL DIAGNOSTICS MEDIA IN A DISTANCE HEALTH CONTROL SYSTEM.
FR2809615B3 (en) 2000-06-02 2003-06-06 Stephane Michel Legrand ELECTROMECHANICAL APPARATUS FOR PROVIDING BENDING / EXTENSION MOVEMENT OF LOWER LIMBS IN PATIENTS WITH REDUCED SUPERIOR FUNCTIONS
US6391732B1 (en) 2000-06-16 2002-05-21 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method to form self-aligned, L-shaped sidewall spacers
DE20012489U1 (en) * 2000-07-19 2000-11-30 Siebold, Dirk-Horst, 33758 Schloß Holte-Stukenbrock Training device
AU2001280070A1 (en) 2000-08-15 2002-02-25 Stimel Ltd. Electrostimulation system with electromyographic and visual biofeedback
JP2002065891A (en) 2000-08-31 2002-03-05 Daiichikosho Co Ltd Rehabilitation support device
US6613000B1 (en) * 2000-09-30 2003-09-02 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for mass-delivered movement rehabilitation
JP2002126019A (en) 2000-10-24 2002-05-08 Tik:Kk Leg training device
JP2002127058A (en) * 2000-10-26 2002-05-08 Sanyo Electric Co Ltd Training robot, training robot system and training robot control method
WO2002035457A2 (en) * 2000-10-27 2002-05-02 Makex Limited Haptic input device
JP2002263213A (en) 2001-03-08 2002-09-17 Combi Corp Training apparatus operation system and its method
US6839594B2 (en) * 2001-04-26 2005-01-04 Biocontrol Medical Ltd Actuation and control of limbs through motor nerve stimulation
JP3081786U (en) 2001-05-16 2001-11-22 英夫 大河 Manual lower limb joint bending device
ES2253558T3 (en) 2001-05-16 2006-06-01 Fondation Suisse Pour Les Cybertheses REEDUCATION AND / OR TRAINING DEVICE OF LOWER MEMBERS OF A PERSON.
JP2002351993A (en) 2001-05-29 2002-12-06 Nec Soft Ltd Health advice system and method and program for the system
US6852086B2 (en) * 2001-06-18 2005-02-08 Dan Atlas Detection of signs of attempted deception and other emotional stresses by detecting changes in weight distribution of a standing or sitting person
CA2457711A1 (en) * 2001-08-16 2003-02-27 Humanbeams, Inc. Music instrument system and method
US6689026B2 (en) * 2001-08-20 2004-02-10 Stephen J. Almada Abdominal exercise station
US6878102B1 (en) * 2001-08-21 2005-04-12 Luis Alberto Commisso Leg-ankle-foot exercise assembly
US6644976B2 (en) 2001-09-10 2003-11-11 Epoch Innovations Ltd Apparatus, method and computer program product to produce or direct movements in synergic timed correlation with physiological activity
JP2003093451A (en) 2001-09-25 2003-04-02 Enplas Corp Walking assist cart
US7209788B2 (en) * 2001-10-29 2007-04-24 Duke University Closed loop brain machine interface
JP4019119B2 (en) 2001-11-30 2007-12-12 学校法人高知工科大学 Walking support machine for patients with Parkinson's syndrome
US6829510B2 (en) * 2001-12-18 2004-12-07 Ness Neuromuscular Electrical Stimulation Systems Ltd. Surface neuroprosthetic device having an internal cushion interface system
JP2003190235A (en) 2001-12-28 2003-07-08 Shunichi Iijima Ankle turning health device
JP3087629U (en) 2002-01-30 2002-08-16 木大實業股▲ふん▼有限公司 Rehabilitation machine
MXPA02004029A (en) * 2002-04-19 2003-10-22 Moises Bucay Bissu Electronic system of variable resistance to be applied in electric devices to perform physical exercises.
JP4527929B2 (en) * 2002-05-08 2010-08-18 衛 光石 Reduction device
JP2004008751A (en) * 2002-06-06 2004-01-15 Kensei Go Remote rehabilitation supporting system
JP2005529684A (en) 2002-06-18 2005-10-06 ユニバーシティ オブ アイオワ リサーチ ファウンデーション Paralytic / non-paralytic neuromusculoskeletal therapeutic system and method
US7396337B2 (en) * 2002-11-21 2008-07-08 Massachusetts Institute Of Technology Powered orthotic device
US6966882B2 (en) * 2002-11-25 2005-11-22 Tibion Corporation Active muscle assistance device and method
JP2004174692A (en) 2002-11-29 2004-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Man-machine robot and control method of man machine robot
US7725175B2 (en) 2002-12-04 2010-05-25 Kinetic Muscles, Inc. System and method for neuromuscular reeducation
US7115078B1 (en) * 2003-02-21 2006-10-03 Kalember Robert S Orbital resistance-adjustable sphere exercising apparatus
US7163488B2 (en) * 2003-04-16 2007-01-16 Anders Douglas H Free weight assistance and training device
US7044558B2 (en) * 2003-06-04 2006-05-16 Ciber Chiu Ball chair with a retaining device
US9238137B2 (en) 2004-02-05 2016-01-19 Motorika Limited Neuromuscular stimulation
WO2005074372A2 (en) * 2004-02-05 2005-08-18 Motorika Inc. Methods and apparatus for rehabilitation and training
KR20070054595A (en) 2004-02-05 2007-05-29 모토리카 리미티드 Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training
JP2007520310A (en) 2004-02-05 2007-07-26 モトリカ インク Walking rehabilitation method and instrument
WO2005075155A2 (en) 2004-02-05 2005-08-18 Motorika Inc. Fine motor control rehabilitation
US20060293617A1 (en) 2004-02-05 2006-12-28 Reability Inc. Methods and apparatuses for rehabilitation and training
ATE429203T1 (en) 2004-02-05 2009-05-15 Motorika Ltd REHABILITATION WITH MUSIC
US7341548B2 (en) * 2004-05-18 2008-03-11 Charles J. Heitzman Ball and frame exercising apparatus
JP5113520B2 (en) 2004-08-25 2013-01-09 モトリカ リミテッド Exercise training by brain plasticity
JP2008522708A (en) 2004-12-07 2008-07-03 タイラートン インターナショナル インコーポレイテッド Apparatus and methods for training, rehabilitation, and / or support
US20060277074A1 (en) 2004-12-07 2006-12-07 Motorika, Inc. Rehabilitation methods
WO2006074029A2 (en) * 2005-01-06 2006-07-13 Cyberkinetics Neurotechnology Systems, Inc. Neurally controlled and multi-device patient ambulation systems and related methods
US20060167564A1 (en) * 2005-01-10 2006-07-27 Flaherty J C Limb and digit movement system
US20060229164A1 (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Tylertone International Inc. Apparatuses for retrofitting exercise equipment and methods for using same
US8165685B1 (en) 2005-09-29 2012-04-24 Case Western Reserve University System and method for therapeutic neuromuscular electrical stimulation
EP2079361B1 (en) * 2006-09-19 2013-01-09 Myomo, Inc. Powered orthotic device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7369246B1 (en) 2022-07-13 2023-10-25 有限会社クラブクリエイト training equipment
JP7395052B1 (en) 2022-07-13 2023-12-08 有限会社クラブクリエイト training equipment
JP2024011091A (en) * 2022-07-13 2024-01-25 有限会社クラブクリエイト Training device
JP2024012208A (en) * 2022-07-13 2024-01-25 有限会社クラブクリエイト Training device

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